문제 은행 · 미적분 · 미적분Ⅰ · 함수의 극한과 연속

무한대에서의 극한과 점근선

x→∞ 일 때의 극한, ∞/∞ 꼴 계산, 수평·수직 점근선을 찾는다

유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.

22문제 · 1 / 2쪽

1.OpenStax 1권 · 4.6절 · 25번우리말 풀이

다음 문제에서 수평점근선과 수직점근선을 구하세요.

f(x)=sin⁡(x)sin⁡(2x)f(x)=\sin (x)\sin (2x)

영어 원문 보기

For the following exercises, find the horizontal and vertical asymptotes.

f(x)=sin⁡(x)sin⁡(2x)f(x)=\sin (x)\sin (2x)

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수평점근선은 x→±∞x\to\pm\infty 에서 함수가 한 값에 다가갈 때만, 수직점근선은 어떤 점에서 함숫값이 무한대로 갈 때만 생겨요.

  1. 1

    수직점근선을 찾아요. sin⁡x\sin x 와 sin⁡2x\sin 2x 는 모든 실수에서 연속이고 값이 −1-1 과 11 사이에 있어서 곱도 어디서나 유한한 값이에요. 값이 무한대로 가는 점이 없으니 수직점근선은 없어요.

  2. 2

    수평점근선을 찾으려면 x→∞x\to\infty 에서 한 값에 다가가는지 확인해요. 사인 함수는 계속 진동하기만 하고 어느 값으로 모이지 않아요. 예를 들어 x=π4+2nπx=\dfrac{\pi}{4}+2n\pi 이면 sin⁡x=22\sin x=\dfrac{\sqrt2}{2}, sin⁡2x=1\sin 2x=1 이라 f(x)=22f(x)=\dfrac{\sqrt2}{2} 이고, x=nπx=n\pi 이면 sin⁡x=0\sin x=0 이라 f(x)=0f(x)=0 이에요.

  3. 3

    결론을 내려요. xx 가 커져도 f(x)f(x) 가 22\dfrac{\sqrt2}{2} 와 00 을 번갈아 되풀이해서 어떤 하나의 값으로 다가가지 않아요. x→−∞x\to-\infty 일 때도 마찬가지예요. 따라서 수평점근선도 없어요.

답

수평점근선: 없음, 수직점근선: 없음

자주 하는 실수

함숫값이 −1-1 과 11 사이에 갇혀 있으니 y=0y=0 이 수평점근선이라고 생각해요. 점근선이 되려면 그 값에 한없이 가까워져야 해요.

원본 교재 풀이(영어)

Horizontal: none, vertical: none

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.6절 · 39번
# 무한대에서의 극한과 점근선개념 확인보통
2.CLP-1 · 1.5절 · 3번우리말 번역

다음 극한의 값을 구하세요. lim⁡x→∞2−x\displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty} 2^{-x}

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Evaluate lim⁡x→∞2−x\displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty} 2^{-x}

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lim⁡x→∞2−x=lim⁡x→∞12x=0\displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty} 2^{-x}= \displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty} \frac{1}{2^x}=0

원본 교재 풀이(영어)

lim⁡x→∞2−x=lim⁡x→∞12x=0\displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty} 2^{-x}= \displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty} \frac{1}{2^x}=0

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 13번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
3.CLP-1 · 1.5절 · 4번우리말 번역

값을 구하세요. lim⁡x→∞2x\displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty} 2^x

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→∞2x\displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty} 2^x

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xx 가 점점 커지면 2x2^x 은 한없이 커진다. (xx 가 정수일 때는 22 를 점점 더 많이 거듭해서 곱하는 것을 떠올리면 된다.) 따라서 lim⁡x→∞2x=∞\displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty}2^x=\infty 이다.

원본 교재 풀이(영어)

As xx gets larger and larger, 2x2^x grows without bound. (For integer values of xx, you can imagine multiplying 22 by itself more and more times.) So, lim⁡x→∞2x=∞\displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty}2^x=\infty.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 12번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
4.CLP-1 · 1.5절 · 6번우리말 번역

값을 구하세요. lim⁡x→−∞cos⁡x\displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty} \cos x

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→−∞cos⁡x\displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty} \cos x

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xx 가 음의 방향으로 점점 더 커질 때 cos⁡x\cos x 가 가까워지는 하나의 수는 없다. xx 가 음의 방향으로 커짐에 따라 이 함수는 −1-1 과 +1+1 사이를 오르내리며, 어느 한 수에도 가까워지지 않는다. 따라서 이 극한은 존재하지 않는다.

원본 교재 풀이(영어)

There is no single number that cos⁡x\cos x approaches as xx becomes more and more strongly negative: as xx grows in the negative direction, the function oscillates between −1-1 and +1+1, never settling close to one particular number. So, this limit does not exist.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 10번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
5.CLP-1 · 1.5절 · 7번우리말 번역

lim⁡x→∞x−3x5+100x2\displaystyle\lim_{x \rightarrow\infty}x-3x^5+100x^2 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→∞x−3x5+100x2\displaystyle\lim_{x \rightarrow\infty}x-3x^5+100x^2.

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이 다항식에서 최고차항은 −3x5-3x^5 이므로, xx 가 무한대로 갈 때 이 항이 함수의 변화를 좌우한다. 좀 더 엄밀하게 나타내면 다음과 같다.

lim⁡x→∞(x−3x5+100x2)=lim⁡x→∞−3x5(1−13x4−1003x3)=lim⁡x→∞−3x5=−∞왜냐하면lim⁡x→∞(1−13x4−1003x3)=1−0−0=1.\begin{aligned} \lim\limits_{x\rightarrow\infty} \big(x - 3x^5 +100 x^2\big) &=\lim\limits_{x\rightarrow\infty} - 3x^5\left(1 -\frac{1}{3x^4} -\frac{100}{3 x^3}\right) \\ & =\lim\limits_{x\rightarrow\infty} - 3x^5 =-\infty \\ \text{왜냐하면} \\ \lim\limits_{x\rightarrow\infty} \left(1 -\frac{1}{3x^4} -\frac{100}{3 x^3}\right) &=1-0-0=1. \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

The highest-order term in this polynomial is −3x5-3x^5, so this dominates the function's behaviour as xx goes to infinity. More formally:

lim⁡x→∞(x−3x5+100x2)=lim⁡x→∞−3x5(1−13x4−1003x3)=lim⁡x→∞−3x5=−∞becauselim⁡x→∞(1−13x4−1003x3)=1−0−0=1.\begin{aligned} \lim\limits_{x\rightarrow\infty} \big(x - 3x^5 +100 x^2\big) &=\lim\limits_{x\rightarrow\infty} - 3x^5\left(1 -\frac{1}{3x^4} -\frac{100}{3 x^3}\right) \\ & =\lim\limits_{x\rightarrow\infty} - 3x^5 =-\infty \\ \text{because} \\ \lim\limits_{x\rightarrow\infty} \left(1 -\frac{1}{3x^4} -\frac{100}{3 x^3}\right) &=1-0-0=1. \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 17번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
6.CLP-1 · 1.5절 · 8번우리말 번역

lim⁡x→∞3x8+7x4+10x4−2x2+1\displaystyle\lim_{x \rightarrow\infty} \dfrac{\sqrt{3x^8+7x^4}+10}{x^4-2x^2+1} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→∞3x8+7x4+10x4−2x2+1\displaystyle\lim_{x \rightarrow\infty} \dfrac{\sqrt{3x^8+7x^4}+10}{x^4-2x^2+1}.

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늘 쓰는 방법대로 분모에서 xx 의 최고차 거듭제곱인 x4x^4 으로 묶는다. 다만 제곱근에서는 조금 주의해야 한다. xx 가 양의 무한대로 가는 극한이므로 xx 의 값은 양수이고, 따라서 x2=x\sqrt{x^2}=x 이고 x8=x4\sqrt{x^8}=x^4 이다.

lim⁡x→∞3x8+7x4+10x4−2x2+1=lim⁡x→∞x8(3+7x4)+10x4(1−2x2+1x4)=lim⁡x→∞x83+7x4+10x4(1−2x2+1x4)=lim⁡x→∞x43+7x4+10x4(1−2x2+1x4)=lim⁡x→∞x4(3+7x4+10x4)x4(1−2x2+1x4)=lim⁡x→∞3+7x4+10x41−2x2+1x4=3+0+01−0+0=3\begin{aligned} \displaystyle\lim_{x \rightarrow\infty} \dfrac{\sqrt{3x^8+7x^4}+10}{x^4-2x^2+1}&= \displaystyle\lim_{x \rightarrow\infty} \dfrac{\sqrt{x^8(3+\frac{7}{x^4})}+10}{x^4(1-\frac{2}{x^2}+\frac{1}{x^4})} \\&= \displaystyle\lim_{x \rightarrow\infty} \dfrac{\sqrt{x^8}\sqrt{3+\frac{7}{x^4}}+10}{x^4(1-\frac{2}{x^2}+\frac{1}{x^4})}\\&= \displaystyle\lim_{x \rightarrow\infty} \dfrac{x^4\sqrt{3+\frac{7}{x^4}}+10}{x^4(1-\frac{2}{x^2}+\frac{1}{x^4})}\\&= \displaystyle\lim_{x \rightarrow\infty} \dfrac{x^4\left(\sqrt{3+\frac{7}{x^4}}+\frac{10}{x^4}\right)}{x^4(1-\frac{2}{x^2}+\frac{1}{x^4})}\\&= \displaystyle\lim_{x \rightarrow\infty} \dfrac{\sqrt{3+\frac{7}{x^4}}+\frac{10}{x^4}}{1-\frac{2}{x^2}+\frac{1}{x^4}}\\ &=\frac{\sqrt{3+0}+0}{1-0+0}=\sqrt{3} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

Our standard trick is to factor out the highest power of xx in the denominator: x4x^4. We just have to be a little careful with the square root. Since we are taking the limit as xx goes to positive infinity, we have positive xx-values, so x2=x\sqrt{x^2}=x and x8=x4\sqrt{x^8}=x^4.

lim⁡x→∞3x8+7x4+10x4−2x2+1=lim⁡x→∞x8(3+7x4)+10x4(1−2x2+1x4)=lim⁡x→∞x83+7x4+10x4(1−2x2+1x4)=lim⁡x→∞x43+7x4+10x4(1−2x2+1x4)=lim⁡x→∞x4(3+7x4+10x4)x4(1−2x2+1x4)=lim⁡x→∞3+7x4+10x41−2x2+1x4=3+0+01−0+0=3\begin{aligned} \displaystyle\lim_{x \rightarrow\infty} \dfrac{\sqrt{3x^8+7x^4}+10}{x^4-2x^2+1}&= \displaystyle\lim_{x \rightarrow\infty} \dfrac{\sqrt{x^8(3+\frac{7}{x^4})}+10}{x^4(1-\frac{2}{x^2}+\frac{1}{x^4})} \\&= \displaystyle\lim_{x \rightarrow\infty} \dfrac{\sqrt{x^8}\sqrt{3+\frac{7}{x^4}}+10}{x^4(1-\frac{2}{x^2}+\frac{1}{x^4})}\\&= \displaystyle\lim_{x \rightarrow\infty} \dfrac{x^4\sqrt{3+\frac{7}{x^4}}+10}{x^4(1-\frac{2}{x^2}+\frac{1}{x^4})}\\&= \displaystyle\lim_{x \rightarrow\infty} \dfrac{x^4\left(\sqrt{3+\frac{7}{x^4}}+\frac{10}{x^4}\right)}{x^4(1-\frac{2}{x^2}+\frac{1}{x^4})}\\&= \displaystyle\lim_{x \rightarrow\infty} \dfrac{\sqrt{3+\frac{7}{x^4}}+\frac{10}{x^4}}{1-\frac{2}{x^2}+\frac{1}{x^4}}\\ &=\frac{\sqrt{3+0}+0}{1-0+0}=\sqrt{3} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 9번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
7.CLP-1 · 1.5절 · 9번우리말 번역

lim⁡x→∞[x2+5x−x2−x]\lim\limits_{x\rightarrow \infty} \left[\sqrt{x^2+5x}-\sqrt{x^2-x}\right]

영어 원문 보기

lim⁡x→∞[x2+5x−x2−x]\lim\limits_{x\rightarrow \infty} \left[\sqrt{x^2+5x}-\sqrt{x^2-x}\right]

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두 항이 각각 한없이 커진다. 이 두 항을 빼면 어떻게 되는지는 처음에는 분명하지 않다. 이 식을 다른 꼴로 바꾸기 위해, 켤레식 x2+5x+x2−x\sqrt{x^2+5x}+\sqrt{x^2-x} 을 분자와 분모에 곱한다.

lim⁡x→∞[x2+5x−x2−x]=lim⁡x→∞[(x2+5x−x2−x)(x2+5x+x2−x)x2+5x+x2−x]=lim⁡x→∞(x2+5x)−(x2−x)x2+5x+x2−x=lim⁡x→∞6xx2+5x+x2−x이제 분자와 분모를 x 로 나눈다. 분모의 경우 x>0 이므로 x=x2 이다.=lim⁡x→∞6(x)x21+5x+x21−1x=lim⁡x→∞6(x)(x)1+5x+(x)1−1x=lim⁡x→∞61+5x+1−1x=61+0+1−0=3\begin{aligned} \lim_{x\rightarrow \infty}\left[\sqrt{x^2+5x}-\sqrt{x^2-x}\right] &=\lim_{x\rightarrow \infty}\left[\dfrac{(\sqrt{x^2+5x}-\sqrt{x^2-x})(\sqrt{x^2+5x}+\sqrt{x^2-x})}{\sqrt{x^2+5x}+\sqrt{x^2-x}}\right]\\ &= \lim_{x\rightarrow \infty}\dfrac{(x^2+5x)-(x^2-x)} {\sqrt{x^2+5x}+\sqrt{x^2-x}}\\ & = \lim_{x\rightarrow \infty}\dfrac{6x}{\sqrt{x^2+5x}+\sqrt{x^2-x}} \\ \text{이제 분자와 분모를 $x$ 로 나눈다. 분모의 경우 $x>0$ 이므로 $x=\sqrt{x^2}$ 이다.} \\ &= \lim_{x\rightarrow \infty}\dfrac{6(x)}{\sqrt{x^2}\sqrt{1+\frac{5}{x}}+\sqrt{x^2}\sqrt{1-\frac{1}{x}}} \\&= \lim_{x\rightarrow \infty}\dfrac{6(x)}{(x)\sqrt{1+\frac{5}{x}}+(x)\sqrt{1-\frac{1}{x}}} \\& = \lim_{x\rightarrow \infty}\dfrac{6}{\sqrt{1+\frac{5}{x}}+\sqrt{1-\frac{1}{x}}}\\ &=\frac{6}{\sqrt{1+0}+\sqrt{1-0}}= 3 \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We have two terms, each getting extremely large. It's unclear at first what happens when we subtract them. To get this equation into another form, we multiply and divide by the conjugate, x2+5x+x2−x\sqrt{x^2+5x}+\sqrt{x^2-x}.

lim⁡x→∞[x2+5x−x2−x]=lim⁡x→∞[(x2+5x−x2−x)(x2+5x+x2−x)x2+5x+x2−x]=lim⁡x→∞(x2+5x)−(x2−x)x2+5x+x2−x=lim⁡x→∞6xx2+5x+x2−xNow we divide the numerator and denominator by x. In the case of the denominator, since x>0, x=x2.=lim⁡x→∞6(x)x21+5x+x21−1x=lim⁡x→∞6(x)(x)1+5x+(x)1−1x=lim⁡x→∞61+5x+1−1x=61+0+1−0=3\begin{aligned} \lim_{x\rightarrow \infty}\left[\sqrt{x^2+5x}-\sqrt{x^2-x}\right] &=\lim_{x\rightarrow \infty}\left[\dfrac{(\sqrt{x^2+5x}-\sqrt{x^2-x})(\sqrt{x^2+5x}+\sqrt{x^2-x})}{\sqrt{x^2+5x}+\sqrt{x^2-x}}\right]\\ &= \lim_{x\rightarrow \infty}\dfrac{(x^2+5x)-(x^2-x)} {\sqrt{x^2+5x}+\sqrt{x^2-x}}\\ & = \lim_{x\rightarrow \infty}\dfrac{6x}{\sqrt{x^2+5x}+\sqrt{x^2-x}} \\ \text{Now we divide the numerator and denominator by $x$. In the case of the denominator, since $x>0$, $x=\sqrt{x^2}$.} \\ &= \lim_{x\rightarrow \infty}\dfrac{6(x)}{\sqrt{x^2}\sqrt{1+\frac{5}{x}}+\sqrt{x^2}\sqrt{1-\frac{1}{x}}} \\&= \lim_{x\rightarrow \infty}\dfrac{6(x)}{(x)\sqrt{1+\frac{5}{x}}+(x)\sqrt{1-\frac{1}{x}}} \\& = \lim_{x\rightarrow \infty}\dfrac{6}{\sqrt{1+\frac{5}{x}}+\sqrt{1-\frac{1}{x}}}\\ &=\frac{6}{\sqrt{1+0}+\sqrt{1-0}}= 3 \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 15번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
8.CLP-1 · 1.5절 · 10번우리말 번역

lim⁡x→−∞3x4x2+x−2x\displaystyle \lim_{x\to -\infty} \frac{3x}{\sqrt{4x^2+x}-2x} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→−∞3x4x2+x−2x\displaystyle \lim_{x\to -\infty} \frac{3x}{\sqrt{4x^2+x}-2x}.

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절댓값이 큰 음수 xx 에 대해, 분모의 첫째 항은 4x2+x≈4x2=∣2x∣=−2x\sqrt{4x^2+x}\approx\sqrt{4x^2}=|2x|=-2x 이며 +2x+2x 가 아님에 주의한다. xx 가 음수일 때 x2\sqrt{x^2} 을 잘못 계산하는 것을 피하는 좋은 방법은 y=−xy=-x 로 놓고 모든 것을 yy 로 나타내는 것이다. 여기서는 그렇게 하겠다.

lim⁡x→−∞3x4x2+x−2x=lim⁡y→+∞−3y4y2−y+2y=lim⁡y→+∞−3yy4−1y+2y=lim⁡y→+∞−34−1y+2=−34−0+2y→+∞ 일 때 1/y→0 이므로=−34\begin{aligned} \lim_{x\to -\infty} \frac{3x}{\sqrt{4x^2+x}-2x} &=\lim_{y\to +\infty} \frac{-3y}{\sqrt{4y^2-y}+2y} \\ &=\lim_{y\to +\infty} \frac{-3y}{y\sqrt{4-\frac{1}{y}}+2y} \\ &=\lim_{y\to +\infty} \frac{-3}{\sqrt{4-\frac{1}{y}}+2} \\ &=\frac{-3}{\sqrt{4-0}+2} \quad\text{$y\to +\infty$ 일 때 $1/y\to 0$ 이므로} \\ &= -\frac{3}{4} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

Note that for large negative xx, the first term in the denominator 4x2+x≈4x2=∣2x∣=−2x\sqrt{4x^2+x}\approx\sqrt{4x^2}=|2x|=-2x not +2x+2x. A good way to avoid incorrectly computing x2\sqrt{x^2} when xx is negative is to define y=−xy=-x and express everything in terms of yy. That's what we'll do.

lim⁡x→−∞3x4x2+x−2x=lim⁡y→+∞−3y4y2−y+2y=lim⁡y→+∞−3yy4−1y+2y=lim⁡y→+∞−34−1y+2=−34−0+2since 1/y→0 as y→+∞=−34\begin{aligned} \lim_{x\to -\infty} \frac{3x}{\sqrt{4x^2+x}-2x} &=\lim_{y\to +\infty} \frac{-3y}{\sqrt{4y^2-y}+2y} \\ &=\lim_{y\to +\infty} \frac{-3y}{y\sqrt{4-\frac{1}{y}}+2y} \\ &=\lim_{y\to +\infty} \frac{-3}{\sqrt{4-\frac{1}{y}}+2} \\ &=\frac{-3}{\sqrt{4-0}+2} \quad\text{since $1/y\to 0$ as $y\to +\infty$} \\ &= -\frac{3}{4} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 7번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
9.CLP-1 · 1.5절 · 11번우리말 번역

lim⁡x→−∞1−x−x22x2−7\lim\limits_{x\rightarrow -\infty}\dfrac{1-x-x^2}{2x^2-7} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→−∞1−x−x22x2−7\lim\limits_{x\rightarrow -\infty}\dfrac{1-x-x^2}{2x^2-7}.

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분모에서 xx 의 최고차항은 x2x^2 이므로, 분자와 분모를 x2x^2 으로 나눈다.

lim⁡x→−∞1−x−x22x2−7=lim⁡x→−∞1/x2−1/x−12−7/x2=0−0−12−0=−12\begin{aligned} \lim\limits_{x\rightarrow -\infty}\frac{1-x-x^2}{2x^2-7}&= \lim\limits_{x\rightarrow -\infty}\frac{1/x^2-1/x-1}{2-7/x^2}\\ &=\frac{0-0-1}{2-0}=-\frac{1}{2} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

The highest power of xx in the denominator is x2x^2, so we divide the numerator and denominator by x2x^2:

lim⁡x→−∞1−x−x22x2−7=lim⁡x→−∞1/x2−1/x−12−7/x2=0−0−12−0=−12\begin{aligned} \lim\limits_{x\rightarrow -\infty}\frac{1-x-x^2}{2x^2-7}&= \lim\limits_{x\rightarrow -\infty}\frac{1/x^2-1/x-1}{2-7/x^2}\\ &=\frac{0-0-1}{2-0}=-\frac{1}{2} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 6번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
10.CLP-1 · 1.5절 · 12번우리말 번역

lim⁡x→∞(x2+x−x)\lim\limits_{x\rightarrow\infty}\big(\sqrt{x^2+x}-x\big) 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→∞(x2+x−x)\lim\limits_{x\rightarrow\infty}\big(\sqrt{x^2+x}-x\big)

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lim⁡x→∞(x2+x−x)=lim⁡x→∞(x2+x−x)(x2+x+x)x2+x+x=lim⁡x→∞(x2+x)−x2x2+x+x=lim⁡x→∞xx2+x+x=lim⁡x→∞11+1x+1=12\begin{aligned} \lim_{x\rightarrow\infty}\big(\sqrt{x^2+x}-x\big) &=\lim_{x\rightarrow\infty} \frac{\big(\sqrt{x^2+x}-x\big)\big(\sqrt{x^2+x}+x\big)} {\sqrt{x^2+x}+x} =\lim_{x \to \infty}\frac{(x^2+x)-x^2}{\sqrt{x^2+x}+x}\\ &=\lim_{x\rightarrow\infty} \frac{x}{\sqrt{x^2+x}+x} =\lim_{x\rightarrow\infty} \frac{1}{\sqrt{1+\frac{1}{x}}+1} =\frac{1}{2} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

lim⁡x→∞(x2+x−x)=lim⁡x→∞(x2+x−x)(x2+x+x)x2+x+x=lim⁡x→∞(x2+x)−x2x2+x+x=lim⁡x→∞xx2+x+x=lim⁡x→∞11+1x+1=12\begin{aligned} \lim_{x\rightarrow\infty}\big(\sqrt{x^2+x}-x\big) &=\lim_{x\rightarrow\infty} \frac{\big(\sqrt{x^2+x}-x\big)\big(\sqrt{x^2+x}+x\big)} {\sqrt{x^2+x}+x} =\lim_{x \to \infty}\frac{(x^2+x)-x^2}{\sqrt{x^2+x}+x}\\ &=\lim_{x\rightarrow\infty} \frac{x}{\sqrt{x^2+x}+x} =\lim_{x\rightarrow\infty} \frac{1}{\sqrt{1+\frac{1}{x}}+1} =\frac{1}{2} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 11번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
11.CLP-1 · 1.5절 · 13번우리말 번역

lim⁡x→+∞5x2−3x+13x2+x+7\displaystyle \lim_{x\to +\infty} \frac{5x^2-3x+1}{3x^2 +x+7} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→+∞5x2−3x+13x2+x+7.\displaystyle \lim_{x\to +\infty} \frac{5x^2-3x+1}{3x^2 +x+7}.

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분자와 분모를 모두 x2x^2 (분모의 최고차항)으로 나누면 다음을 얻는다. 5x2−3x+13x2+x+7=5−3x+1x23+1x+7x2.\frac{5x^2-3x+1}{3x^2+x+7}=\frac{5-\frac{3}{x}+\frac{1}{x^2}}{3+\frac{1}{x}+\frac{7}{x^2}}. x→+∞x\to +\infty 일 때 1/x→01/x\to 0 이고 1/x2→01/x^2\to 0 이므로 다음과 같다. lim⁡x→+∞5x2−3x+13x2+x+7=53.\lim_{x\to +\infty} \frac{5x^2-3x+1}{3x^2 +x+7}=\frac{5}{3}.

원본 교재 풀이(영어)

We have, after dividing both numerator and denominator by x2x^2 (which is the highest power of the denominator) that 5x2−3x+13x2+x+7=5−3x+1x23+1x+7x2.\frac{5x^2-3x+1}{3x^2+x+7}=\frac{5-\frac{3}{x}+\frac{1}{x^2}}{3+\frac{1}{x}+\frac{7}{x^2}}. Since 1/x→01/x\to 0 and also 1/x2→01/x^2\to 0 as x→+∞x\to +\infty, we conclude that lim⁡x→+∞5x2−3x+13x2+x+7=53.\lim_{x\to +\infty} \frac{5x^2-3x+1}{3x^2 +x+7}=\frac{5}{3}.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 4번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
12.CLP-1 · 1.5절 · 14번우리말 번역

lim⁡x→+∞4 x+23 x+4\displaystyle \lim_{x\to +\infty} \frac{ \sqrt{4\,x + 2}}{3\,x+4} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→+∞4 x+23 x+4\displaystyle \lim_{x\to +\infty} \frac{ \sqrt{4\,x + 2}}{3\,x+4}.

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분자와 분모를 모두 xx (분모의 최고차항)로 나누면 다음을 얻는다. 4 x+23x+4=4x+2x23+4x.\frac{ \sqrt{4\,x + 2}}{3x+4}=\frac{\sqrt{\frac 4 x + \frac 2 {x^2}}}{3 + \frac 4 x}. x→+∞x\to +\infty 일 때 1/x→01/x\to 0 이고 1/x2→01/x^2\to 0 이므로 다음과 같다. lim⁡x→+∞4 x+23 x+4=03=0.\lim_{x\to +\infty} \frac{ \sqrt{4\,x + 2}} {3\,x+4}=\frac {0}{3} = 0.

원본 교재 풀이(영어)

We have, after dividing both numerator and denominator by xx (which is the highest power of the denominator) that 4 x+23x+4=4x+2x23+4x.\frac{ \sqrt{4\,x + 2}}{3x+4}=\frac{\sqrt{\frac 4 x + \frac 2 {x^2}}}{3 + \frac 4 x}. Since 1/x→01/x\to 0 and also 1/x2→01/x^2\to 0 as x→+∞x\to +\infty, we conclude that lim⁡x→+∞4 x+23 x+4=03=0.\lim_{x\to +\infty} \frac{ \sqrt{4\,x + 2}} {3\,x+4}=\frac {0}{3} = 0.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 19번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
13.CLP-1 · 1.5절 · 15번우리말 번역

lim⁡x→+∞4x3+x7x3+x2−2\displaystyle \lim_{x\to +\infty} \frac{4x^3+x}{7x^3 + x^2 - 2} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→+∞4x3+x7x3+x2−2\displaystyle \lim_{x\to +\infty} \frac{4x^3+x}{7x^3 + x^2 - 2}.

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분자와 분모에서 가장 지배적인 항의 차수는 x3x^3 이다. 이 공통인수로 묶어 내면 다음을 얻는다. 4x3+x7x3+x2−2=4+1x27+1x−2x3.\frac{4x^3+x}{7x^3 + x^2 - 2} = \frac{4 + \frac{1}{x^2}}{7 + \frac{1}{x} - \frac{2}{x^3}}. a>0a>0 일 때 x→+∞x\to +\infty 이면 1/xa→01/x^a\to 0 이므로 다음과 같다. lim⁡x→+∞4x3+x7x3+x2−2=47.\lim_{x\to +\infty} \frac{4x^3+x}{7x^3 +x^2-2}=\frac{4}{7}.

원본 교재 풀이(영어)

The dominant terms in the numerator and denominator have order x3x^3. Taking out that common factor we get 4x3+x7x3+x2−2=4+1x27+1x−2x3.\frac{4x^3+x}{7x^3 + x^2 - 2} = \frac{4 + \frac{1}{x^2}}{7 + \frac{1}{x} - \frac{2}{x^3}}. Since 1/xa→01/x^a\to 0 as x→+∞x\to +\infty (for a>0a>0), we conclude that lim⁡x→+∞4x3+x7x3+x2−2=47.\lim_{x\to +\infty} \frac{4x^3+x}{7x^3 +x^2-2}=\frac{4}{7}.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 14번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
14.CLP-1 · 1.5절 · 17번우리말 번역

lim⁡x→+∞5x2+103x3+2x2+x\displaystyle\lim_{x\rightarrow +\infty} \frac{5x^2+10}{3x^3 +2x^2+x} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→+∞5x2+103x3+2x2+x.\displaystyle\lim_{x\rightarrow +\infty} \frac{5x^2+10}{3x^3 +2x^2+x}.

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분자와 분모를 모두 x3x^3 (분모의 최고차항)으로 나누면 다음을 얻는다. lim⁡x→∞5x2+103x3+2x2+x=lim⁡x→∞5x+10x33+2x+1x2=03=0.\lim_{x \to \infty} \frac{5x^2+10}{3x^3 +2x^2+x}=\lim_{x \to\infty}\frac{\frac{5}{x}+\frac{10}{x^3}}{3+\frac{2}{x}+\frac{1}{x^2}}=\frac{0}{3}=0.

원본 교재 풀이(영어)

We have, after dividing both numerator and denominator by x3x^3 (which is the highest power of the denominator) that: lim⁡x→∞5x2+103x3+2x2+x=lim⁡x→∞5x+10x33+2x+1x2=03=0.\lim_{x \to \infty} \frac{5x^2+10}{3x^3 +2x^2+x}=\lim_{x \to\infty}\frac{\frac{5}{x}+\frac{10}{x^3}}{3+\frac{2}{x}+\frac{1}{x^2}}=\frac{0}{3}=0.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 8번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
15.CLP-1 · 1.5절 · 18번우리말 번역

lim⁡x→−∞x+1x2\displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}\frac{x+1}{\sqrt{x^2}} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→−∞x+1x2\displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}\frac{x+1}{\sqrt{x^2}}.

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xx 가 음수인 경우만 생각하므로 x2=∣x∣=−x\sqrt{x^2}=|x|=-x 이다.

lim⁡x→−∞x+1x2=lim⁡x→−∞x+1−x=lim⁡x→−∞x−x+1−x=lim⁡x→−∞−1−1x=−1\begin{aligned} \displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}\frac{x+1}{\sqrt{x^2}}&= \displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}\frac{x+1}{-x}\\ &=\displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}\frac{x}{-x}+\frac{1}{-x}\\ &=\displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}-1-\frac{1}{x}\\ &=-1 \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

Since we only consider negative values of xx, x2=∣x∣=−x\sqrt{x^2}=|x|=-x.

lim⁡x→−∞x+1x2=lim⁡x→−∞x+1−x=lim⁡x→−∞x−x+1−x=lim⁡x→−∞−1−1x=−1\begin{aligned} \displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}\frac{x+1}{\sqrt{x^2}}&= \displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}\frac{x+1}{-x}\\ &=\displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}\frac{x}{-x}+\frac{1}{-x}\\ &=\displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}-1-\frac{1}{x}\\ &=-1 \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.6절 · 41번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
16.CLP-1 · 1.5절 · 19번우리말 번역

lim⁡x→∞x+1x2\displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty}\frac{x+1}{\sqrt{x^2}} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→∞x+1x2\displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty}\frac{x+1}{\sqrt{x^2}}

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xx 의 양수 값만 생각하므로 x2=∣x∣=x\sqrt{x^2}=|x|=x 이다.

lim⁡x→∞x+1x2=lim⁡x→∞x+1x=lim⁡x→∞1+1x=1+0=1\begin{aligned} \displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty}\frac{x+1}{\sqrt{x^2}}&= \displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty}\frac{x+1}{x}\\ &=\displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty}1+\frac{1}{x}=1+0=1 \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

Since we only consider positive values of xx, x2=∣x∣=x\sqrt{x^2}=|x|=x.

lim⁡x→∞x+1x2=lim⁡x→∞x+1x=lim⁡x→∞1+1x=1+0=1\begin{aligned} \displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty}\frac{x+1}{\sqrt{x^2}}&= \displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty}\frac{x+1}{x}\\ &=\displaystyle\lim_{x \rightarrow \infty}1+\frac{1}{x}=1+0=1 \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 18번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
17.CLP-1 · 1.5절 · 20번우리말 번역

극한 lim⁡x→−∞sin⁡(π2∣x∣x)+1x\displaystyle \lim_{x\to -\infty} \sin\left( \frac{\pi}{2} \frac{|x|}{x}\right) + \frac{1}{x} 을 구하세요.

영어 원문 보기

Find the limit lim⁡x→−∞sin⁡(π2∣x∣x)+1x\displaystyle \lim_{x\to -\infty} \sin\left( \frac{\pi}{2} \frac{|x|}{x}\right) + \frac{1}{x}.

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x<0x<0 일 때 ∣x∣=−x|x|=-x 이므로 lim⁡x→∞sin⁡(π2⋅∣x∣x)+1x=sin⁡(−π/2)=−1\displaystyle \lim_{x\to\infty}\sin\left( \frac{\pi}{2} \cdot \frac{|x|}{x}\right) + \frac{1}{x} = \sin(-\pi/2) = -1 이다.

원본 교재 풀이(영어)

When x<0x<0, ∣x∣=−x|x|=-x and so lim⁡x→∞sin⁡(π2⋅∣x∣x)+1x=sin⁡(−π/2)=−1\displaystyle \lim_{x\to\infty}\sin\left( \frac{\pi}{2} \cdot \frac{|x|}{x}\right) + \frac{1}{x} = \sin(-\pi/2) = -1.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 21번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
18.CLP-1 · 1.5절 · 21번우리말 번역

lim⁡x→−∞3x+5x2+5−x\displaystyle \lim_{x\to -\infty} \frac{3x+5}{\sqrt{x^2+5}-x} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→−∞3x+5x2+5−x\displaystyle \lim_{x\to -\infty} \frac{3x+5}{\sqrt{x^2+5}-x}.

답 쓰고 채점
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분모에서 xx 의 최고차항인 xx 로 분자와 분모를 모두 나눈다. x<0x<0 이므로 x2=∣x∣=−x\sqrt{x^2}=|x|=-x 이고, 따라서 x2+5x=−x2+5x2=−1+5x2.\frac{\sqrt{x^2+5}}{x}=-\sqrt{\frac{x^2+5}{x^2}}=-\sqrt{1+\frac{5}{x^2}}. x→−∞x\to -\infty 일 때 1/x→01/x\to 0 이고 1/x2→01/x^2\to 0 이므로 lim⁡x→−∞3x+5x2+5−x=lim⁡x→−∞3+5x−1+5x2−1=3−1−1=−32.\lim_{x\to -\infty} \frac{3x+5}{\sqrt{x^2+5}-x}=\lim_{x\to -\infty}\frac{3+\frac{5}{x}}{-\sqrt{1+\frac{5}{x^2}}-1}=\frac{3}{-1-1}=-\frac{3}{2}.

원본 교재 풀이(영어)

We divide both the numerator and the denominator by the highest power of xx in the denominator, which is xx. Since x<0x<0, we have x2=∣x∣=−x\sqrt{x^2}=|x|=-x, so that x2+5x=−x2+5x2=−1+5x2.\frac{\sqrt{x^2+5}}{x}=-\sqrt{\frac{x^2+5}{x^2}}=-\sqrt{1+\frac{5}{x^2}}. Since 1/x→01/x\to 0 and also 1/x2→01/x^2\to 0 as x→−∞x\to -\infty, we conclude that lim⁡x→−∞3x+5x2+5−x=lim⁡x→−∞3+5x−1+5x2−1=3−1−1=−32.\lim_{x\to -\infty} \frac{3x+5}{\sqrt{x^2+5}-x}=\lim_{x\to -\infty}\frac{3+\frac{5}{x}}{-\sqrt{1+\frac{5}{x^2}}-1}=\frac{3}{-1-1}=-\frac{3}{2}.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 28번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
19.CLP-1 · 1.5절 · 22번우리말 번역

lim⁡x→−∞5x+74x2+15−x\displaystyle\lim_{x\rightarrow -\infty} \frac{5x+7}{\sqrt{4x^2+15}-x} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→−∞5x+74x2+15−x\displaystyle\lim_{x\rightarrow -\infty} \frac{5x+7}{\sqrt{4x^2+15}-x}

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분모에서 xx 의 최고차항인 xx 로 분자와 분모를 모두 나눈다. x<0x<0 이므로 x2=∣x∣=−x\sqrt{x^2}=|x|=-x 이고, 따라서 4x2+15x=4x2+15−x2=−4x2+15x2=−4+15x2.\frac{\sqrt{4x^2+15}}{x}= \frac{\sqrt{4x^2+15}}{-\sqrt{x^2}} =-\sqrt{\frac{4x^2+15}{x^2}}=-\sqrt{4+\frac{15}{x^2}}. x→−∞x\to -\infty 일 때 1/x→01/x\to 0 이고 1/x2→01/x^2\to 0 이므로 lim⁡x→−∞5x+74x2+15−x=lim⁡x→−∞5+7x−4+15x2−1=5−2−1=−53.\lim_{x\to -\infty} \frac{5x+7}{\sqrt{4x^2+15}-x}=\lim_{x\to -\infty}\frac{5+\frac{7}{x}}{-\sqrt{4+\frac{15}{x^2}}-1}=\frac{5}{-2-1}=-\frac{5}{3}.

원본 교재 풀이(영어)

We divide both the numerator and the denominator by the highest power of xx in the denominator, which is xx. Since x<0x<0, we have x2=∣x∣=−x\sqrt{x^2}=|x|=-x, so that 4x2+15x=4x2+15−x2=−4x2+15x2=−4+15x2.\frac{\sqrt{4x^2+15}}{x}= \frac{\sqrt{4x^2+15}}{-\sqrt{x^2}} =-\sqrt{\frac{4x^2+15}{x^2}}=-\sqrt{4+\frac{15}{x^2}}. Since 1/x→01/x\to 0 and also 1/x2→01/x^2\to 0 as x→−∞x\to -\infty, we conclude that lim⁡x→−∞5x+74x2+15−x=lim⁡x→−∞5+7x−4+15x2−1=5−2−1=−53.\lim_{x\to -\infty} \frac{5x+7}{\sqrt{4x^2+15}-x}=\lim_{x\to -\infty}\frac{5+\frac{7}{x}}{-\sqrt{4+\frac{15}{x^2}}-1}=\frac{5}{-2-1}=-\frac{5}{3}.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 23번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류
20.CLP-1 · 1.5절 · 23번우리말 번역

lim⁡x→−∞3x7+x5−154x2+32x\displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}\dfrac{3x^7+x^5-15}{4x^2+32x} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→−∞3x7+x5−154x2+32x\displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}\dfrac{3x^7+x^5-15}{4x^2+32x}.

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lim⁡x→−∞3x7+x5−154x2+32x=lim⁡x→−∞x2(3x5+x3−15x2)x2(4+32x)=lim⁡x→−∞3x5+x3−15x24+32x=lim⁡x→+∞3(−x)5+(−x)3−15(−x)24+32−x=lim⁡x→+∞−3x5−x3−15x24−32x=−∞\begin{aligned} \displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}\dfrac{3x^7+x^5-15}{4x^2+32x}&= \displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}\dfrac{x^2(3x^5+x^3-\frac{15}{x^2})}{x^2(4+\frac{32}{x})}\\ &=\displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}\dfrac{3x^5+x^3-\frac{15}{x^2}}{4+\frac{32}{x}} \\ &=\displaystyle\lim_{x \rightarrow +\infty}\dfrac{3(-x)^5+(-x)^3-\frac{15}{(-x)^2}}{4+\frac{32}{-x}}\\ &=\displaystyle\lim_{x \rightarrow +\infty}\dfrac{-3x^5-x^3-\frac{15}{x^2}}{4-\frac{32}{x}} \\&=-\infty \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

lim⁡x→−∞3x7+x5−154x2+32x=lim⁡x→−∞x2(3x5+x3−15x2)x2(4+32x)=lim⁡x→−∞3x5+x3−15x24+32x=lim⁡x→+∞3(−x)5+(−x)3−15(−x)24+32−x=lim⁡x→+∞−3x5−x3−15x24−32x=−∞\begin{aligned} \displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}\dfrac{3x^7+x^5-15}{4x^2+32x}&= \displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}\dfrac{x^2(3x^5+x^3-\frac{15}{x^2})}{x^2(4+\frac{32}{x})}\\ &=\displaystyle\lim_{x \rightarrow -\infty}\dfrac{3x^5+x^3-\frac{15}{x^2}}{4+\frac{32}{x}} \\ &=\displaystyle\lim_{x \rightarrow +\infty}\dfrac{3(-x)^5+(-x)^3-\frac{15}{(-x)^2}}{4+\frac{32}{-x}}\\ &=\displaystyle\lim_{x \rightarrow +\infty}\dfrac{-3x^5-x^3-\frac{15}{x^2}}{4-\frac{32}{x}} \\&=-\infty \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 20번
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류