極限 $\lim_{x \to +\infty} \frac{\log x}{\sqrt{x}}$ の値を求める問題です。

解析学極限ロピタルの定理対数関数平方根
2025/5/25

1. 問題の内容

極限 limx+logxx\lim_{x \to +\infty} \frac{\log x}{\sqrt{x}} の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

この極限は不定形 \frac{\infty}{\infty} の形をしているので、ロピタルの定理を使うことができます。ロピタルの定理とは、limxaf(x)g(x)\lim_{x \to a} \frac{f(x)}{g(x)}00\frac{0}{0} または \frac{\infty}{\infty} の不定形であるとき、もし limxaf(x)g(x)\lim_{x \to a} \frac{f'(x)}{g'(x)} が存在すれば、
limxaf(x)g(x)=limxaf(x)g(x)\lim_{x \to a} \frac{f(x)}{g(x)} = \lim_{x \to a} \frac{f'(x)}{g'(x)}
が成り立つという定理です。
今回は f(x)=logxf(x) = \log xg(x)=xg(x) = \sqrt{x} とおくと、f(x)=1xf'(x) = \frac{1}{x}g(x)=12xg'(x) = \frac{1}{2\sqrt{x}} となります。
したがって、
limx+logxx=limx+1x12x=limx+2xx=limx+2x=0\lim_{x \to +\infty} \frac{\log x}{\sqrt{x}} = \lim_{x \to +\infty} \frac{\frac{1}{x}}{\frac{1}{2\sqrt{x}}} = \lim_{x \to +\infty} \frac{2\sqrt{x}}{x} = \lim_{x \to +\infty} \frac{2}{\sqrt{x}} = 0

3. 最終的な答え

0

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