Analysis Beispiele

Berechne den Grenzwert Grenzwert von (x^2)/(sin(3x)^2), wenn x gegen 0 geht
Schritt 1
Wandle von nach um.
Schritt 2
Schreibe als um.
Schritt 3
Stelle den Grenzwert als linksseitigen Grenzwert auf.
Schritt 4
Berechne den linksseitigen Grenzwert.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1
Wende die Regel von de L’Hospital an.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.1
Berechne den Grenzwert des Zählers und den Grenzwert des Nenners.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.1.1
Bilde den Grenzwert für den Zähler und den Grenzwert für den Nenner.
Schritt 4.1.1.2
Berechne den Grenzwert des Zählers.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.1.2.1
Ziehe den Exponenten von aus dem Grenzwert durch Anwendung der Potenzregel für Grenzwerte.
Schritt 4.1.1.2.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 4.1.1.2.3
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 4.1.1.3
Berechne den Grenzwert des Nenners.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.1.3.1
Schreibe den Ausdruck um mithilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 4.1.1.3.2
Da sein Zähler sich einer reellen Zahl nähert, während sein Nenner unbegrenzt ist, nähert sich der Bruch .
Schritt 4.1.1.3.3
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 4.1.1.4
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 4.1.2
Da unbestimmt ist, wende die Regel von L'Hospital an. Die Regel von L'Hospital besagt, dass der Grenzwert eines Quotienten von Funktionen gleich dem Grenzwert des Quotienten ihrer Ableitungen ist.
Schritt 4.1.3
Bestimme die Ableitung des Zählers und des Nenners.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.3.1
Differenziere den Zähler und Nenner.
Schritt 4.1.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.3.3
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.3.3.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 4.1.3.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.3.3.3
Ersetze alle durch .
Schritt 4.1.3.4
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.3.4.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 4.1.3.4.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 4.1.3.4.3
Ersetze alle durch .
Schritt 4.1.3.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.3.6
Potenziere mit .
Schritt 4.1.3.7
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 4.1.3.8
Subtrahiere von .
Schritt 4.1.3.9
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.1.3.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.3.11
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.3.12
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.3.13
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.3.13.1
Schreibe mithilfe von Sinus und Kosinus um.
Schritt 4.1.3.13.2
Ändere das Vorzeichen des Exponenten durch Umschreiben der Basis als ihren Kehrwert.
Schritt 4.1.3.13.3
Schreibe mithilfe von Sinus und Kosinus um.
Schritt 4.1.3.13.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.3.13.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.3.13.4.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.3.13.4.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.4
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.4.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.4.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.4.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.4.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.5
Separiere Brüche.
Schritt 4.1.6
Wandle von nach um.
Schritt 4.1.7
Separiere Brüche.
Schritt 4.1.8
Wandle von nach um.
Schritt 4.1.9
Kombiniere und .
Schritt 4.1.10
Kombiniere und .
Schritt 4.2
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 4.3
Stelle eine Tabelle auf, die das Verhalten der Funktion zeigt, wenn sich von links annähert.
Schritt 4.4
Mit Annäherung der -Werte an nähern sich die Funktionswerte an. Folglich ist der linksseitige Grenzwert von für gegen gleich .
Schritt 4.5
Vereinfache die Lösung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.5.1
Kombiniere und .
Schritt 4.5.2
Dividiere durch .
Schritt 5
Stelle den Grenzwert als rechtsseitigen Grenzwert auf.
Schritt 6
Berechne den rechtsseitigen Grenzwert.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1
Wende die Regel von de L’Hospital an.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1
Berechne den Grenzwert des Zählers und den Grenzwert des Nenners.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.1
Bilde den Grenzwert für den Zähler und den Grenzwert für den Nenner.
Schritt 6.1.1.2
Berechne den Grenzwert des Zählers.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.2.1
Ziehe den Exponenten von aus dem Grenzwert durch Anwendung der Potenzregel für Grenzwerte.
Schritt 6.1.1.2.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 6.1.1.2.3
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 6.1.1.3
Berechne den Grenzwert des Nenners.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.3.1
Schreibe den Ausdruck um mithilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 6.1.1.3.2
Da sein Zähler sich einer reellen Zahl nähert, während sein Nenner unbegrenzt ist, nähert sich der Bruch .
Schritt 6.1.1.3.3
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 6.1.1.4
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 6.1.2
Da unbestimmt ist, wende die Regel von L'Hospital an. Die Regel von L'Hospital besagt, dass der Grenzwert eines Quotienten von Funktionen gleich dem Grenzwert des Quotienten ihrer Ableitungen ist.
Schritt 6.1.3
Bestimme die Ableitung des Zählers und des Nenners.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.3.1
Differenziere den Zähler und Nenner.
Schritt 6.1.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 6.1.3.3
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.3.3.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 6.1.3.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 6.1.3.3.3
Ersetze alle durch .
Schritt 6.1.3.4
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.3.4.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 6.1.3.4.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 6.1.3.4.3
Ersetze alle durch .
Schritt 6.1.3.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.3.6
Potenziere mit .
Schritt 6.1.3.7
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 6.1.3.8
Subtrahiere von .
Schritt 6.1.3.9
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 6.1.3.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.3.11
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 6.1.3.12
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.3.13
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.3.13.1
Schreibe mithilfe von Sinus und Kosinus um.
Schritt 6.1.3.13.2
Ändere das Vorzeichen des Exponenten durch Umschreiben der Basis als ihren Kehrwert.
Schritt 6.1.3.13.3
Schreibe mithilfe von Sinus und Kosinus um.
Schritt 6.1.3.13.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.3.13.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.3.13.4.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.1.3.13.4.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.1.4
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.4.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.4.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.4.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.1.4.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.1.5
Separiere Brüche.
Schritt 6.1.6
Wandle von nach um.
Schritt 6.1.7
Separiere Brüche.
Schritt 6.1.8
Wandle von nach um.
Schritt 6.1.9
Kombiniere und .
Schritt 6.1.10
Kombiniere und .
Schritt 6.2
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 6.3
Stelle eine Tabelle auf, die das Verhalten der Funktion zeigt, wenn sich von rechts annähert.
Schritt 6.4
Mit Annäherung der -Werte an nähern sich die Funktionswerte an. Folglich ist der rechtsseitige Limes von für gegen gleich .
Schritt 6.5
Vereinfache die Lösung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.5.1
Kombiniere und .
Schritt 6.5.2
Dividiere durch .
Schritt 7
Da der linksseitige Grenzwert gleich dem rechtsseitigen Grenzwert ist, ist der Grenzwert gleich .