문제 은행 · 미적분 · 미적분Ⅰ · 함수의 극한과 연속

무한대에서의 극한과 점근선

먼저 혼자 풀어 보고, 풀이로 확인한 다음, 아래 「한 번 더」 문제로 이어서 연습하세요.

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]

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

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 문제CLP-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.

답 쓰고 채점
다 풀었으면 정답 확인

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}.

이 문제로 이어서 풀기
# 무한대에서의 극한과 점근선계산보통자동 분류

「무한대에서의 극한과 점근선」 문제 목록으로