$\lim_{x \to +\infty} \{\log (1+x) - \log x\}$ を計算します。

解析学極限対数関数連続性
2025/4/21

1. 問題の内容

limx+{log(1+x)logx}\lim_{x \to +\infty} \{\log (1+x) - \log x\} を計算します。

2. 解き方の手順

まず、対数の差を対数の商に変換します。
log(1+x)logx=log1+xx\log(1+x) - \log x = \log \frac{1+x}{x}
次に、1+xx\frac{1+x}{x} を書き換えます。
1+xx=1x+1\frac{1+x}{x} = \frac{1}{x} + 1
したがって、求める極限は次のようになります。
limx+log(1+xx)=limx+log(1+1x)\lim_{x \to +\infty} \log(\frac{1+x}{x}) = \lim_{x \to +\infty} \log(1 + \frac{1}{x})
ここで、log\log 関数は連続関数であるため、極限を log\log の中に移すことができます。
limx+log(1+1x)=log(limx+(1+1x))\lim_{x \to +\infty} \log(1 + \frac{1}{x}) = \log(\lim_{x \to +\infty} (1 + \frac{1}{x}))
limx+1x=0\lim_{x \to +\infty} \frac{1}{x} = 0 であるので、
limx+(1+1x)=1+0=1\lim_{x \to +\infty} (1 + \frac{1}{x}) = 1 + 0 = 1
したがって、
log(limx+(1+1x))=log(1)\log(\lim_{x \to +\infty} (1 + \frac{1}{x})) = \log(1)
log(1)=0\log(1) = 0 であるので、最終的な答えは0になります。

3. 最終的な答え

0

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