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片側極限の計算問題

xが左右どちらから近づくかに注意して、絶対値や分数の極限を求める

この単元のポイント

公式と考え方

xx が aa に,右から近づく極限を右側極限,左から近づく極限を左側極限といいます。両方が一致するとき,極限が存在します。

  • 右側極限 lim⁡x→a+0f(x)\lim_{x\to a+0}f(x),左側極限 lim⁡x→a−0f(x)\lim_{x\to a-0}f(x) です。
  • 両方が同じ値のときだけ,lim⁡x→af(x)\lim_{x\to a}f(x) が存在します。
  • 左右の極限が同じ有限の値なら,その値に収束します。左右とも +∞+\infty なら,+∞+\infty に発散します。
  • 絶対値や場合分けのある関数では,左右でふるまいが違うことがあります。
例題と解き方

lim⁡x→0∣x∣x\lim_{x\to 0}\dfrac{|x|}{x} は存在しますか。

  1. x>0x>0 では ∣x∣x=1\dfrac{|x|}{x}=1,x<0x<0 では ∣x∣x=−1\dfrac{|x|}{x}=-1 です。
  2. 右側極限1と左側極限 −1-1 が異なるので,極限は存在しません。
よくある間違い
  • 片側だけを調べて,極限があると答えてしまう。
  • 絶対値を,場合分けせずに計算してしまう。

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