与えられた2つの極限値を求める問題です。 (1) $\lim_{x \to 1} \frac{x^2 + x - 2}{x - 1}$ (2) $\lim_{x \to 2} \frac{\sqrt{x+2} - 2}{x - 2}$

解析学極限有理化不定形関数
2025/3/17

1. 問題の内容

与えられた2つの極限値を求める問題です。
(1) limx1x2+x2x1\lim_{x \to 1} \frac{x^2 + x - 2}{x - 1}
(2) limx2x+22x2\lim_{x \to 2} \frac{\sqrt{x+2} - 2}{x - 2}

2. 解き方の手順

(1)
まず、分子の x2+x2x^2 + x - 2 を因数分解します。
x2+x2=(x1)(x+2)x^2 + x - 2 = (x - 1)(x + 2)
したがって、
x2+x2x1=(x1)(x+2)x1=x+2\frac{x^2 + x - 2}{x - 1} = \frac{(x - 1)(x + 2)}{x - 1} = x + 2 (ただし、x1x \neq 1)
よって、
limx1x2+x2x1=limx1(x+2)=1+2=3\lim_{x \to 1} \frac{x^2 + x - 2}{x - 1} = \lim_{x \to 1} (x + 2) = 1 + 2 = 3
(2)
limx2x+22x2\lim_{x \to 2} \frac{\sqrt{x+2} - 2}{x - 2} は不定形(00\frac{0}{0})なので、分子を有理化します。
x+22x2=x+22x2x+2+2x+2+2=(x+2)4(x2)(x+2+2)=x2(x2)(x+2+2)=1x+2+2\frac{\sqrt{x+2} - 2}{x - 2} = \frac{\sqrt{x+2} - 2}{x - 2} \cdot \frac{\sqrt{x+2} + 2}{\sqrt{x+2} + 2} = \frac{(x+2) - 4}{(x - 2)(\sqrt{x+2} + 2)} = \frac{x - 2}{(x - 2)(\sqrt{x+2} + 2)} = \frac{1}{\sqrt{x+2} + 2} (ただし、x2x \neq 2)
したがって、
limx2x+22x2=limx21x+2+2=12+2+2=14+2=12+2=14\lim_{x \to 2} \frac{\sqrt{x+2} - 2}{x - 2} = \lim_{x \to 2} \frac{1}{\sqrt{x+2} + 2} = \frac{1}{\sqrt{2+2} + 2} = \frac{1}{\sqrt{4} + 2} = \frac{1}{2 + 2} = \frac{1}{4}

3. 最終的な答え

(1) 3
(2) 1/4

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