与えられた関数の極限 $\lim_{x \to \infty} \frac{4x^3 + 3x^2 + 2}{2x^3 + 4x + 1}$ を求める問題です。

解析学極限有理関数無限大
2025/6/1

1. 問題の内容

与えられた関数の極限 limx4x3+3x2+22x3+4x+1\lim_{x \to \infty} \frac{4x^3 + 3x^2 + 2}{2x^3 + 4x + 1} を求める問題です。

2. 解き方の手順

xx が無限大に近づくときの有理関数の極限を求める場合、分子と分母を、最も高い次数の項で割るのが一般的な方法です。
今回は、分子と分母の両方を x3x^3 で割ります。
limx4x3+3x2+22x3+4x+1=limx4x3x3+3x2x3+2x32x3x3+4xx3+1x3=limx4+3x+2x32+4x2+1x3\lim_{x \to \infty} \frac{4x^3 + 3x^2 + 2}{2x^3 + 4x + 1} = \lim_{x \to \infty} \frac{\frac{4x^3}{x^3} + \frac{3x^2}{x^3} + \frac{2}{x^3}}{\frac{2x^3}{x^3} + \frac{4x}{x^3} + \frac{1}{x^3}} = \lim_{x \to \infty} \frac{4 + \frac{3}{x} + \frac{2}{x^3}}{2 + \frac{4}{x^2} + \frac{1}{x^3}}
xx が無限大に近づくと、3x\frac{3}{x}, 2x3\frac{2}{x^3}, 4x2\frac{4}{x^2}, 1x3\frac{1}{x^3} はすべて0に近づきます。
したがって、極限は次のようになります。
limx4+3x+2x32+4x2+1x3=4+0+02+0+0=42\lim_{x \to \infty} \frac{4 + \frac{3}{x} + \frac{2}{x^3}}{2 + \frac{4}{x^2} + \frac{1}{x^3}} = \frac{4 + 0 + 0}{2 + 0 + 0} = \frac{4}{2}

3. 最終的な答え

42=2\frac{4}{2} = 2

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