関数の極限を求める①無限大に発散

ポイントを確認!

気になるところをタップして確認しましょう。

関数 f(x) において,xa と異なる値をとりながら a に限りなく近づくときf(x) の値が一定の値 \alpha に限りなく近づくならば,この値 \alpha

x \rightarrow a のときの f(x)極限値

または

x \rightarrow \alpha のときの f(x)極限

という。

このことを,次のように記号で表す。

\lim_{x \rightarrow a} f(x) = \alpha

または

x \rightarrow a のとき f(x) \rightarrow \alpha
btakeshi
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分かりにくいですね。その違和感はどこからくるのでしょうか。
例えば,関数 f(x)=x^2+2x において,x1 と異なる値をとりながら 1 に限りなく近づくときf(x) の値は f(1)=3 に近づきます。これはグラフをかけば分かります。つまり

\displaystyle\lim_{\colorbox{mistyrose}{\footnotesize$x$} \rightarrow \colorbox{lightcyan}{\footnotesize$1$}} f(\colorbox{mistyrose}{$x$}) = f(\colorbox{lightcyan}{$1$}) = 3

が成り立ちます。実は,皆さんが学んできた関数の世界では,ほぼ以下の公式が成り立ちます。

\lim_{\colorbox{mistyrose}{\footnotesize$x$} \rightarrow \colorbox{lightcyan}{\footnotesize$a$}} f(\colorbox{mistyrose}{$x$}) = f(\colorbox{lightcyan}{$a$})
btakeshi
btakeshi

つまり,a代入するだけで極限値は求められるわけです。残念ながら代入するだけでは求められない以下のパターンは解法を身につける必要があります。まとめておきます。

  • 代入すると分母が0になる因数分解か通分
  • 代入すると分母0+ルート有理化!?
  • 代入すると分母0\dfrac{定数}{0}=\infty

Happy Math-ing!

練習問題にチャレンジ!

何度も解いて体で覚えましょう!

次の極限を求めよ。

\lim_{x \rightarrow 0}\ \dfrac{1}{x^2} \textcolor{orange}{= \dfrac10} = \infty
\lim_{x \rightarrow 1}\ \left\{-\dfrac{1}{(x-1)^2}\right\} \textcolor{orange}{= - \dfrac10} = -\infty
\lim_{x \rightarrow 2}\ \dfrac{1}{(x-2)^2} \textcolor{orange}{= \dfrac10} = \infty
\lim_{x \rightarrow -1}\ \left\{-\dfrac{1}{(x+1)^2}\right\} \textcolor{orange}{= - \dfrac10} = -\infty
  • 初版公開。問題数4。

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