与えられた3つの極限を計算する問題です。 (1) $\lim_{x \to 1+0} \frac{|x-1|}{x-1}$ (2) $\lim_{x \to -0} \frac{x^2 + 3x}{|x|}$ (3) $\lim_{x \to 4-0} \frac{x}{x-4}$

解析学極限関数の極限片側極限
2025/6/8

1. 問題の内容

与えられた3つの極限を計算する問題です。
(1) limx1+0x1x1\lim_{x \to 1+0} \frac{|x-1|}{x-1}
(2) limx0x2+3xx\lim_{x \to -0} \frac{x^2 + 3x}{|x|}
(3) limx40xx4\lim_{x \to 4-0} \frac{x}{x-4}

2. 解き方の手順

(1)
x1+0x \to 1+0 は、xx11 より大きい側から 11 に近づくことを意味します。したがって、x>1x > 1 であり、x1>0x-1 > 0 となります。これにより、x1=x1|x-1| = x-1 となります。したがって、
limx1+0x1x1=limx1+0x1x1=limx1+01=1\lim_{x \to 1+0} \frac{|x-1|}{x-1} = \lim_{x \to 1+0} \frac{x-1}{x-1} = \lim_{x \to 1+0} 1 = 1
(2)
x0x \to -0 は、xx00 より小さい側から 00 に近づくことを意味します。したがって、x<0x < 0 であり、x=x|x| = -x となります。したがって、
limx0x2+3xx=limx0x(x+3)x=limx0(x+3)=(0+3)=3\lim_{x \to -0} \frac{x^2 + 3x}{|x|} = \lim_{x \to -0} \frac{x(x+3)}{-x} = \lim_{x \to -0} -(x+3) = -(0+3) = -3
(3)
x40x \to 4-0 は、xx44 より小さい側から 44 に近づくことを意味します。したがって、x<4x < 4 であり、x4<0x-4 < 0 となります。xx44 に近づくので、分子は 44 に近づき、分母は 00 に近づきます。
limx40xx4\lim_{x \to 4-0} \frac{x}{x-4}
x4<0x-4 < 0 なので、x4x-4 は負の数として 00 に近づきます。したがって、xx4\frac{x}{x-4} は負の無限大に発散します。
limx40xx4=\lim_{x \to 4-0} \frac{x}{x-4} = -\infty

3. 最終的な答え

(1) 1
(2) -3
(3) -\infty

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