与えられた関数 $f(x)$ が $x=0$ で連続かどうかを調べる問題です。関数は以下の通り定義されています。 $f(x) = \begin{cases} \frac{x^2 + 2x}{x^2 - 2x} & (x \neq 0) \\ -1 & (x = 0) \end{cases}$ また、$\lim_{x \to 0} f(x) = \lim_{x \to 0} \frac{x^2+2x}{x^2-2x} = AB = f(0)$ となっています。A, B, Cに入るべき値を求め、連続かどうかを判断します。

解析学極限連続性関数の解析
2025/5/18

1. 問題の内容

与えられた関数 f(x)f(x)x=0x=0 で連続かどうかを調べる問題です。関数は以下の通り定義されています。
$f(x) = \begin{cases}
\frac{x^2 + 2x}{x^2 - 2x} & (x \neq 0) \\
-1 & (x = 0)
\end{cases}$
また、limx0f(x)=limx0x2+2xx22x=AB=f(0)\lim_{x \to 0} f(x) = \lim_{x \to 0} \frac{x^2+2x}{x^2-2x} = AB = f(0) となっています。A, B, Cに入るべき値を求め、連続かどうかを判断します。

2. 解き方の手順

まず、limx0x2+2xx22x\lim_{x \to 0} \frac{x^2 + 2x}{x^2 - 2x} を計算します。
x2+2xx22x=x(x+2)x(x2)=x+2x2\frac{x^2 + 2x}{x^2 - 2x} = \frac{x(x + 2)}{x(x - 2)} = \frac{x + 2}{x - 2}
したがって、
limx0x2+2xx22x=limx0x+2x2=0+202=22=1\lim_{x \to 0} \frac{x^2 + 2x}{x^2 - 2x} = \lim_{x \to 0} \frac{x + 2}{x - 2} = \frac{0 + 2}{0 - 2} = \frac{2}{-2} = -1
よって、AB=1AB = -1 となります。
f(0)=1f(0) = -1 であるため、limx0f(x)=f(0)=1\lim_{x \to 0} f(x) = f(0) = -1 が成り立ちます。
連続であるための条件は、limx0f(x)=f(0)\lim_{x \to 0} f(x) = f(0) が成り立つことです。この場合、条件を満たしているので、関数はx=0x=0で連続です。

3. 最終的な答え

A: - (マイナス)
B: 1
C: ある

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