Для вычисления предела
\[ \lim_{x \to 2} \frac{x^3 - x - 6}{x^4 - 2x - 12}, \]
сначала подставим \( x = 2 \):
В числителе: \[ 2^3 - 2 - 6 = 8 - 2 - 6 = 0. \]
В знаменателе: \[ 2^4 - 2(2) - 12 = 16 - 4 - 12 = 0. \]
Так как и числитель, и знаменатель равны нулю при \( x = 2 \), мы имеем неопределённую форму \( \frac{0}{0} \). Мы можем применить такие методы, как факторизация или правило Лопиталя.
Шаг 1: Факторизуем числитель
Сначала попробуем факторизовать числитель \( x^3 - x - 6 \). Мы можем использовать синтетическое деление, чтобы проверить, является ли \( x - 2 \) делителем (поскольку мы подозреваем, что \( x = 2 \) является корнем).
Используя синтетическое деление:
\[ \begin{array}{r|rrrr} 2 & 1 & 0 & -1 & -6 \\ & & 2 & 4 & 6 \\ \hline & 1 & 2 & 3 & 0 \\ \end{array} \]
Это даёт нам \( 1x^2 + 2x + 3 \), что означает:
\[ x^3 - x - 6 = (x - 2)(x^2 + 2x + 3). \]
Шаг 2: Факторизуем знаменатель
Теперь факторизуем знаменатель \( x^4 - 2x - 12 \). Мы также проверим, является ли \( x - 2 \) делителем, используя синтетическое деление:
\[ \begin{array}{r|rrrrr} 2 & 1 & 0 & 0 & -2 & -12 \\ & & 2 & 4 & 8 & 12 \\ \hline & 1 & 2 & 4 & 6 & 0 \\ \end{array} \]
Это даёт нам \( 1x^3 + 2x^2 + 4x + 6 \), значит:
\[ x^4 - 2x - 12 = (x - 2)(x^3 + 2x^2 + 4x + 6). \]
Шаг 3: Упрощаем предельное выражение
Теперь мы можем переписать наше предельное выражение:
\[ \lim_{x \to 2} \frac{(x - 2)(x^2 + 2x + 3)}{(x - 2)(x^3 + 2x^2 + 4x + 6)}. \]
Убираем общий множитель \( x - 2 \) (это допустимо, потому что мы рассматриваем предел при \( x \) стремящемся к 2, а не при \( x = 2 \)):
\[ \lim_{x \to 2} \frac{x^2 + 2x + 3}{x^3 + 2x^2 + 4x + 6}. \]
Шаг 4: Вычисляем при \( x = 2 \)
Теперь мы можем подставить \( x = 2 \):
В числителе: \[ 2^2 + 2(2) + 3 = 4 + 4 + 3 = 11. \]
В знаменателе: \[ 2^3 + 2(2^2) + 4(2) + 6 = 8 + 8 + 8 + 6 = 30. \]
Таким образом, мы получаем:
\[ \frac{11}{30}. \]
Заключение
Следовательно, значение предела равняется:
\[ \lim_{x \to 2} \frac{x^3 - x - 6}{x^4 - 2x - 12} = \frac{11}{30}. \]
