与えられた関数の指定された点における左極限と右極限、および極限を求める問題です。

解析学極限関数の極限左極限右極限絶対値対数関数tan関数
2025/6/10

1. 問題の内容

与えられた関数の指定された点における左極限と右極限、および極限を求める問題です。

2. 解き方の手順

(2a)
関数は y=(x+3)(x+1)x+1y = \frac{(x+3)(x+1)}{|x+1|} で、x=1x=-1 における左極限と右極限を求めます。
* x>1x > -1 のとき、x+1=x+1|x+1| = x+1 なので、y=(x+3)(x+1)x+1=x+3y = \frac{(x+3)(x+1)}{x+1} = x+3 です。したがって、右極限は limx1+0(x+3)=1+3=2\lim_{x \to -1+0} (x+3) = -1+3 = 2 です。
* x<1x < -1 のとき、x+1=(x+1)|x+1| = -(x+1) なので、y=(x+3)(x+1)(x+1)=(x+3)y = \frac{(x+3)(x+1)}{-(x+1)} = -(x+3) です。したがって、左極限は limx10(x+3)=(1+3)=2\lim_{x \to -1-0} -(x+3) = -(-1+3) = -2 です。
(2b)
関数は y=x(x25)xy = \frac{x(x^2-5)}{|x|} で、x=0x=0 における左極限と右極限を求めます。
* x>0x > 0 のとき、x=x|x| = x なので、y=x(x25)x=x25y = \frac{x(x^2-5)}{x} = x^2-5 です。したがって、右極限は limx0+0(x25)=025=5\lim_{x \to 0+0} (x^2-5) = 0^2-5 = -5 です。
* x<0x < 0 のとき、x=x|x| = -x なので、y=x(x25)x=(x25)=5x2y = \frac{x(x^2-5)}{-x} = -(x^2-5) = 5-x^2 です。したがって、左極限は limx00(5x2)=502=5\lim_{x \to 0-0} (5-x^2) = 5-0^2 = 5 です。
(3a)
limx+0logx=\lim_{x \to +0} \log x = -\infty (底が1より大きい場合。問題文に底が明示されていないが、常用対数もしくは自然対数であると仮定)
(3b)
limx+0log18x=\lim_{x \to +0} \log_{\frac{1}{8}} x = \infty (底が1より小さい対数なので)
(3c)
limxπ2+0tanx=\lim_{x \to \frac{\pi}{2} + 0} \tan x = -\infty
(3d)
limxπ20tanx=\lim_{x \to -\frac{\pi}{2} - 0} \tan x = \infty

3. 最終的な答え

(2a)
左極限:-2
右極限:2
(2b)
左極限:5
右極限:-5
(3a)
-\infty
(3b)
\infty
(3c)
-\infty
(3d)
\infty

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