$\lim_{x \to 2} \frac{x^3 - 8}{x - 2}$ の極限値を求める問題です。

解析学極限関数の極限因数分解連続関数
2025/6/17

1. 問題の内容

limx2x38x2\lim_{x \to 2} \frac{x^3 - 8}{x - 2} の極限値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、x38x^3 - 8 を因数分解します。x38=x323x^3 - 8 = x^3 - 2^3 なので、因数分解の公式 a3b3=(ab)(a2+ab+b2)a^3 - b^3 = (a - b)(a^2 + ab + b^2) を利用します。
x38=(x2)(x2+2x+4)x^3 - 8 = (x - 2)(x^2 + 2x + 4) となります。
したがって、
x38x2=(x2)(x2+2x+4)x2\frac{x^3 - 8}{x - 2} = \frac{(x - 2)(x^2 + 2x + 4)}{x - 2}
x2x \neq 2 のとき、x20x - 2 \neq 0 なので、x2x - 2 で約分できます。
(x2)(x2+2x+4)x2=x2+2x+4\frac{(x - 2)(x^2 + 2x + 4)}{x - 2} = x^2 + 2x + 4
よって、
limx2x38x2=limx2(x2+2x+4)\lim_{x \to 2} \frac{x^3 - 8}{x - 2} = \lim_{x \to 2} (x^2 + 2x + 4)
x2+2x+4x^2 + 2x + 4 は連続関数なので、xx に 2 を代入して極限値を求めることができます。
limx2(x2+2x+4)=22+22+4=4+4+4=12\lim_{x \to 2} (x^2 + 2x + 4) = 2^2 + 2 \cdot 2 + 4 = 4 + 4 + 4 = 12

3. 最終的な答え

12

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