与えられた12個の極限値を求める問題です。

解析学極限関数の極限三角関数無限大
2025/6/3

1. 問題の内容

与えられた12個の極限値を求める問題です。

2. 解き方の手順

(1) limx2x38x2+x6\lim_{x \to 2} \frac{x^3 - 8}{x^2 + x - 6}
x38=(x2)(x2+2x+4)x^3 - 8 = (x - 2)(x^2 + 2x + 4)
x2+x6=(x2)(x+3)x^2 + x - 6 = (x - 2)(x + 3)
limx2(x2)(x2+2x+4)(x2)(x+3)=limx2x2+2x+4x+3=22+22+42+3=125\lim_{x \to 2} \frac{(x - 2)(x^2 + 2x + 4)}{(x - 2)(x + 3)} = \lim_{x \to 2} \frac{x^2 + 2x + 4}{x + 3} = \frac{2^2 + 2 \cdot 2 + 4}{2 + 3} = \frac{12}{5}
(2) limx01x(14(x+2)2)\lim_{x \to 0} \frac{1}{x} \left( 1 - \frac{4}{(x+2)^2} \right)
limx01x((x+2)24(x+2)2)=limx0x2+4x+44x(x+2)2=limx0x2+4xx(x+2)2=limx0x(x+4)x(x+2)2=limx0x+4(x+2)2=0+4(0+2)2=44=1\lim_{x \to 0} \frac{1}{x} \left( \frac{(x+2)^2 - 4}{(x+2)^2} \right) = \lim_{x \to 0} \frac{x^2 + 4x + 4 - 4}{x(x+2)^2} = \lim_{x \to 0} \frac{x^2 + 4x}{x(x+2)^2} = \lim_{x \to 0} \frac{x(x+4)}{x(x+2)^2} = \lim_{x \to 0} \frac{x+4}{(x+2)^2} = \frac{0+4}{(0+2)^2} = \frac{4}{4} = 1
(3) limx0xx+164\lim_{x \to 0} \frac{x}{\sqrt{x+16} - 4}
limx0x(x+16+4)(x+164)(x+16+4)=limx0x(x+16+4)x+1616=limx0x(x+16+4)x=limx0x+16+4=0+16+4=4+4=8\lim_{x \to 0} \frac{x(\sqrt{x+16} + 4)}{(\sqrt{x+16} - 4)(\sqrt{x+16} + 4)} = \lim_{x \to 0} \frac{x(\sqrt{x+16} + 4)}{x+16 - 16} = \lim_{x \to 0} \frac{x(\sqrt{x+16} + 4)}{x} = \lim_{x \to 0} \sqrt{x+16} + 4 = \sqrt{0+16} + 4 = 4 + 4 = 8
(4) limx2x+1x+3\lim_{x \to \infty} \frac{2x+1}{x+3}
limx2+1x1+3x=2+01+0=2\lim_{x \to \infty} \frac{2 + \frac{1}{x}}{1 + \frac{3}{x}} = \frac{2 + 0}{1 + 0} = 2
(5) limx3x25x2x23x+2\lim_{x \to \infty} \frac{3x^2 - 5x - 2}{x^2 - 3x + 2}
limx35x2x213x+2x2=30010+0=3\lim_{x \to \infty} \frac{3 - \frac{5}{x} - \frac{2}{x^2}}{1 - \frac{3}{x} + \frac{2}{x^2}} = \frac{3 - 0 - 0}{1 - 0 + 0} = 3
(6) limx2x35x+7x2+2x1\lim_{x \to \infty} \frac{2x^3 - 5x + 7}{x^2 + 2x - 1}
limx2x5x+7x21+2x1x2=\lim_{x \to \infty} \frac{2x - \frac{5}{x} + \frac{7}{x^2}}{1 + \frac{2}{x} - \frac{1}{x^2}} = \infty
(7) limx(7x23x)\lim_{x \to \infty} (7^x - 2 \cdot 3^x)
これは問題が不明確なため、保留とします。
(8) limxlog39x+2x+3\lim_{x \to \infty} \log_3 \frac{9x+2}{x+3}
limxlog39+2x1+3x=log39+01+0=log39=2\lim_{x \to \infty} \log_3 \frac{9 + \frac{2}{x}}{1 + \frac{3}{x}} = \log_3 \frac{9+0}{1+0} = \log_3 9 = 2
(9) limx0sin5xx\lim_{x \to 0} \frac{\sin 5x}{x}
limx0sin5x5x5=15=5\lim_{x \to 0} \frac{\sin 5x}{5x} \cdot 5 = 1 \cdot 5 = 5
(10) limx0sin2xsin7x\lim_{x \to 0} \frac{\sin 2x}{\sin 7x}
limx0sin2x2x7xsin7x2x7x=1127=27\lim_{x \to 0} \frac{\sin 2x}{2x} \cdot \frac{7x}{\sin 7x} \cdot \frac{2x}{7x} = 1 \cdot 1 \cdot \frac{2}{7} = \frac{2}{7}
(11) limx0sin2x1cosx\lim_{x \to 0} \frac{\sin^2 x}{1 - \cos x}
limx0sin2x1cosx=limx0sin2x1cosx1+cosx1+cosx=limx0sin2x(1+cosx)1cos2x=limx0sin2x(1+cosx)sin2x=limx01+cosx=1+cos0=1+1=2\lim_{x \to 0} \frac{\sin^2 x}{1 - \cos x} = \lim_{x \to 0} \frac{\sin^2 x}{1 - \cos x} \cdot \frac{1 + \cos x}{1 + \cos x} = \lim_{x \to 0} \frac{\sin^2 x (1 + \cos x)}{1 - \cos^2 x} = \lim_{x \to 0} \frac{\sin^2 x (1 + \cos x)}{\sin^2 x} = \lim_{x \to 0} 1 + \cos x = 1 + \cos 0 = 1 + 1 = 2
(12) limx0sinxtan2xx\lim_{x \to 0} \frac{\sin x - \tan 2x}{x}
limx0sinxxtan2xx=limx0sinxxsin2xxcos2x=limx0sinxxsin2x2x2cos2x=1121=12=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} - \frac{\tan 2x}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} - \frac{\sin 2x}{x \cos 2x} = \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} - \frac{\sin 2x}{2x} \cdot \frac{2}{\cos 2x} = 1 - 1 \cdot \frac{2}{1} = 1 - 2 = -1

3. 最終的な答え

(1) 125\frac{12}{5}
(2) 11
(3) 88
(4) 22
(5) 33
(6) \infty
(7) 回答不能
(8) 22
(9) 55
(10) 27\frac{2}{7}
(11) 22
(12) 1-1

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