$\lim_{x \to 0} (\frac{1}{2})^{\frac{1}{x}}$ を求めよ。

解析学極限指数関数片側極限
2025/5/22

1. 問題の内容

limx0(12)1x\lim_{x \to 0} (\frac{1}{2})^{\frac{1}{x}} を求めよ。

2. 解き方の手順

まず、xx が正の方向から0に近づく場合 (x0+x \to 0+)と、負の方向から0に近づく場合 (x0x \to 0-)を考えます。
* x0+x \to 0+ の場合:
xx が正で0に近づくとき、1x\frac{1}{x} は正の無限大に発散します。つまり、1x+\frac{1}{x} \to +\infty です。
したがって、(12)1x0(\frac{1}{2})^{\frac{1}{x}} \to 0 となります。
* x0x \to 0- の場合:
xx が負で0に近づくとき、1x\frac{1}{x} は負の無限大に発散します。つまり、1x\frac{1}{x} \to -\infty です。
したがって、(12)1x=(21)1x=21x=21x+(\frac{1}{2})^{\frac{1}{x}} = (2^{-1})^{\frac{1}{x}} = 2^{-\frac{1}{x}} = 2^{\frac{-1}{x}} \to +\infty となります。
右側極限と左側極限が異なるので、極限は存在しません。

3. 最終的な答え

極限は存在しない。

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