문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 극한·미분 심화

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CLP-1 · 3.7절 · 10번대학 수준우리말 번역

극한 lim⁡x→∞(log⁡x)2x\lim\limits_{x\rightarrow\infty}\dfrac{(\log x)^2}{x} 의 값을 구하세요.

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Evaluate lim⁡x→∞(log⁡x)2x\lim\limits_{x\rightarrow\infty}\dfrac{(\log x)^2}{x}.

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lim⁡x→∞(log⁡x)2x⏟num→∞den→∞=lim⁡x→∞2(log⁡x)1x1=2lim⁡x→∞log⁡xx⏟num→∞den→∞=2lim⁡x→∞1x1=0\begin{aligned}\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\frac{(\log x)^2}{x}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} &=\lim_{x\rightarrow\infty}\frac{2(\log x)\frac{1}{x}}{1} =2\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\frac{\log x}{x}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} = 2\lim_{x\rightarrow\infty}\frac{\frac{1}{x}}{1}={0} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

lim⁡x→∞(log⁡x)2x⏟num→∞den→∞=lim⁡x→∞2(log⁡x)1x1=2lim⁡x→∞log⁡xx⏟num→∞den→∞=2lim⁡x→∞1x1=0\begin{aligned}\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\frac{(\log x)^2}{x}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} &=\lim_{x\rightarrow\infty}\frac{2(\log x)\frac{1}{x}}{1} =2\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\frac{\log x}{x}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} = 2\lim_{x\rightarrow\infty}\frac{\frac{1}{x}}{1}={0} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제CLP-1 · 3.7절 · 17번우리말 번역

lim⁡x→0e−1/x2x4\lim\limits_{x\rightarrow 0}\dfrac{e^{-1/x^2}}{x^4} 의 값을 구하세요.

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  • 풀이 1. lim⁡x→0e−1/x2x4=lim⁡x→01x4e1/x2⏟num→∞den→∞=lim⁡x→0−4x5−2x3e1/x2=lim⁡x→02x2e1/x2⏟num→∞den→∞=lim⁡x→0−4x3−2x3e1/x2=lim⁡x→02e1/x2=0\lim_{x\rightarrow 0}\frac{e^{-1/x^2}}{x^4} =\lim_{x\rightarrow 0}\underbrace{\frac{\frac{1}{x^4}}{e^{1/x^2}}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} =\lim_{x\rightarrow 0}\frac{\frac{-4}{x^5}}{\frac{-2}{x^3}e^{1/x^2}} =\lim_{x\rightarrow 0}\underbrace{\frac{\frac{2}{x^2}}{e^{1/x^2}}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} =\lim_{x\rightarrow 0}\frac{\frac{-4}{x^3}}{\frac{-2}{x^3}e^{1/x^2}} =\lim_{x\rightarrow 0}\frac{2}{e^{1/x^2}} ={0} 이는 x→0x\rightarrow 0 일 때 지수 1x2→∞\frac{1}{x^2}\rightarrow\infty 이므로 e1/x2→∞e^{1/x^2}\rightarrow\infty 이고 e−1/x2→0e^{-1/x^2}\rightarrow 0 이기 때문이다.
  • 풀이 2. lim⁡x→0e−1/x2x4=lim⁡t=1x2→∞e−tt−2=lim⁡t→∞t2et⏟num→∞den→∞=lim⁡t→∞2tet⏟num→∞den→∞=lim⁡t→∞2et=0\lim_{x\rightarrow 0}\frac{e^{-1/x^2}}{x^4} =\lim_{t=\frac{1}{x^2}\rightarrow \infty}\frac{e^{-t}}{t^{-2}} =\lim_{t\rightarrow \infty}\underbrace{\frac{t^2}{e^{t}}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} =\lim_{t\rightarrow \infty}\underbrace{\frac{2t}{e^{t}}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} =\lim_{t\rightarrow \infty}\frac{2}{e^{t}} ={0}
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