Calcul infinitésimal Exemples

$lim_{x \to 1} \frac{\sqrt[3]{x} - 1}{\sqrt{x} - 1}$

Étape 1

Appliquez la Règle de l’Hôpital.

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Étape 1.1

Évaluez la limite du numérateur et la limite du dénominateur.

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Étape 1.1.1

Prenez la limite du numérateur et la limite du dénominateur.

$\frac{lim_{x \to 1} \sqrt[3]{x} - 1}{lim_{x \to 1} \sqrt{x} - 1}$

Étape 1.1.2

Évaluez la limite du numérateur.

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Étape 1.1.2.1

Évaluez la limite.

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Étape 1.1.2.1.1

Divisez la limite en utilisant la règle de la somme des limites sur la limite lorsque $x$ approche de $1$ .

$\frac{lim_{x \to 1} \sqrt[3]{x} - lim_{x \to 1} 1}{lim_{x \to 1} \sqrt{x} - 1}$

Étape 1.1.2.1.2

Placez la limite sous le radical.

$\frac{\sqrt[3]{lim_{x \to 1} x} - lim_{x \to 1} 1}{lim_{x \to 1} \sqrt{x} - 1}$

Étape 1.1.2.1.3

Évaluez la limite de $1$ qui est constante lorsque $x$ approche de $1$ .

$\frac{\sqrt[3]{lim_{x \to 1} x} - 1 \cdot 1}{lim_{x \to 1} \sqrt{x} - 1}$

Étape 1.1.2.2

Évaluez la limite de $x$ en insérant $1$ pour $x$ .

$\frac{\sqrt[3]{1} - 1 \cdot 1}{lim_{x \to 1} \sqrt{x} - 1}$

Étape 1.1.2.3

Simplifiez la réponse.

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Étape 1.1.2.3.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 1.1.2.3.1.1

Toute racine de $1$ est $1$ .

$\frac{1 - 1 \cdot 1}{lim_{x \to 1} \sqrt{x} - 1}$

Étape 1.1.2.3.1.2

Multipliez $- 1$ par $1$ .

$\frac{1 - 1}{lim_{x \to 1} \sqrt{x} - 1}$

Étape 1.1.2.3.2

Soustrayez $1$ de $1$ .

$\frac{0}{lim_{x \to 1} \sqrt{x} - 1}$

Étape 1.1.3

Évaluez la limite du dénominateur.

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Étape 1.1.3.1

Évaluez la limite.

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Étape 1.1.3.1.1

Divisez la limite en utilisant la règle de la somme des limites sur la limite lorsque $x$ approche de $1$ .

$\frac{0}{lim_{x \to 1} \sqrt{x} - lim_{x \to 1} 1}$

Étape 1.1.3.1.2

Placez la limite sous le radical.

$\frac{0}{\sqrt{lim_{x \to 1} x} - lim_{x \to 1} 1}$

Étape 1.1.3.1.3

Évaluez la limite de $1$ qui est constante lorsque $x$ approche de $1$ .

$\frac{0}{\sqrt{lim_{x \to 1} x} - 1 \cdot 1}$

Étape 1.1.3.2

Évaluez la limite de $x$ en insérant $1$ pour $x$ .

$\frac{0}{\sqrt{1} - 1 \cdot 1}$

Étape 1.1.3.3

Simplifiez la réponse.

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Étape 1.1.3.3.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 1.1.3.3.1.1

Toute racine de $1$ est $1$ .

$\frac{0}{1 - 1 \cdot 1}$

Étape 1.1.3.3.1.2

Multipliez $- 1$ par $1$ .

$\frac{0}{1 - 1}$

Étape 1.1.3.3.2

Soustrayez $1$ de $1$ .

$\frac{0}{0}$

Étape 1.1.3.3.3

L’expression contient une division par $0$ . L’expression est indéfinie.

Indéfini

$\frac{0}{0}$

Étape 1.1.3.4

L’expression contient une division par $0$ . L’expression est indéfinie.

Indéfini

$\frac{0}{0}$

Étape 1.1.4

L’expression contient une division par $0$ . L’expression est indéfinie.

Indéfini

$\frac{0}{0}$

Étape 1.2

Comme $\frac{0}{0}$ est de forme indéterminée, appliquez la règle de l’Hôpital. La règle de l’Hôpital indique que la limite d’un quotient de fonctions est égale à la limite du quotient de leurs dérivées.

$lim_{x \to 1} \frac{\sqrt[3]{x} - 1}{\sqrt{x} - 1} = lim_{x \to 1} \frac{\frac{d}{d x} [\sqrt[3]{x} - 1]}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x} - 1]}$

Étape 1.3

Déterminez la dérivée du numérateur et du dénominateur.

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Étape 1.3.1

Différenciez le numérateur et le dénominateur.

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{d}{d x} [\sqrt[3]{x} - 1]}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x} - 1]}$

Étape 1.3.2

Selon la règle de la somme, la dérivée de $\sqrt[3]{x} - 1$ par rapport à $x$ est $\frac{d}{d x} [\sqrt[3]{x}] + \frac{d}{d x} [- 1]$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{d}{d x} [\sqrt[3]{x}] + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x} - 1]}$

Étape 1.3.3

Évaluez $\frac{d}{d x} [\sqrt[3]{x}]$ .

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Étape 1.3.3.1

Utilisez $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ pour réécrire $\sqrt[3]{x}$ comme $x^{\frac{1}{3}}$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{3}}] + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x} - 1]}$

Étape 1.3.3.2

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ est $n x^{n - 1}$ où $n = \frac{1}{3}$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3} x^{\frac{1}{3} - 1} + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x} - 1]}$

Étape 1.3.3.3

Pour écrire $- 1$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{3}{3}$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3} x^{\frac{1}{3} - 1 \cdot \frac{3}{3}} + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x} - 1]}$

Étape 1.3.3.4

Associez $- 1$ et $\frac{3}{3}$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3} x^{\frac{1}{3} + \frac{- 1 \cdot 3}{3}} + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x} - 1]}$

Étape 1.3.3.5

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3} x^{\frac{1 - 1 \cdot 3}{3}} + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x} - 1]}$

Étape 1.3.3.6

Simplifiez le numérateur.

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Étape 1.3.3.6.1

Multipliez $- 1$ par $3$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3} x^{\frac{1 - 3}{3}} + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x} - 1]}$

Étape 1.3.3.6.2

Soustrayez $3$ de $1$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3} x^{\frac{- 2}{3}} + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x} - 1]}$

Étape 1.3.3.7

Placez le signe moins devant la fraction.

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3} x^{- \frac{2}{3}} + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x} - 1]}$

Étape 1.3.4

Comme $- 1$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $- 1$ par rapport à $x$ est $0$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3} x^{- \frac{2}{3}} + 0}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x} - 1]}$

Étape 1.3.5

Simplifiez

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Étape 1.3.5.1

Réécrivez l’expression en utilisant la règle de l’exposant négatif $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3} \cdot \frac{1}{x^{\frac{2}{3}}} + 0}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x} - 1]}$

Étape 1.3.5.2

Associez des termes.

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Étape 1.3.5.2.1

Multipliez $\frac{1}{3}$ par $\frac{1}{x^{\frac{2}{3}}}$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}} + 0}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x} - 1]}$

Étape 1.3.5.2.2

Additionnez $\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}}$ et $0$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}}}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x} - 1]}$

Étape 1.3.6

Selon la règle de la somme, la dérivée de $\sqrt{x} - 1$ par rapport à $x$ est $\frac{d}{d x} [\sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [- 1]$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}}}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [- 1]}$

Étape 1.3.7

Évaluez $\frac{d}{d x} [\sqrt{x}]$ .

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Étape 1.3.7.1

Utilisez $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ pour réécrire $\sqrt{x}$ comme $x^{\frac{1}{2}}$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}}}{\frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- 1]}$

Étape 1.3.7.2

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ est $n x^{n - 1}$ où $n = \frac{1}{2}$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}}}{\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1} + \frac{d}{d x} [- 1]}$

Étape 1.3.7.3

Pour écrire $- 1$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{2}{2}$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}}}{\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} + \frac{d}{d x} [- 1]}$

Étape 1.3.7.4

Associez $- 1$ et $\frac{2}{2}$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}}}{\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} + \frac{d}{d x} [- 1]}$

Étape 1.3.7.5

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}}}{\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} + \frac{d}{d x} [- 1]}$

Étape 1.3.7.6

Simplifiez le numérateur.

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Étape 1.3.7.6.1

Multipliez $- 1$ par $2$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}}}{\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 2}{2}} + \frac{d}{d x} [- 1]}$

Étape 1.3.7.6.2

Soustrayez $2$ de $1$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}}}{\frac{1}{2} x^{\frac{- 1}{2}} + \frac{d}{d x} [- 1]}$

Étape 1.3.7.7

Placez le signe moins devant la fraction.

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}}}{\frac{1}{2} x^{- \frac{1}{2}} + \frac{d}{d x} [- 1]}$

Étape 1.3.8

Comme $- 1$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $- 1$ par rapport à $x$ est $0$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}}}{\frac{1}{2} x^{- \frac{1}{2}} + 0}$

Étape 1.3.9

Simplifiez

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Étape 1.3.9.1

Réécrivez l’expression en utilisant la règle de l’exposant négatif $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}}}{\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} + 0}$

Étape 1.3.9.2

Associez des termes.

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Étape 1.3.9.2.1

Multipliez $\frac{1}{2}$ par $\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}}$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}}}{\frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 0}$

Étape 1.3.9.2.2

Additionnez $\frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}$ et $0$ .

$lim_{x \to 1} \frac{\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}}}{\frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}}$

Étape 1.4

Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.

$lim_{x \to 1} \frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}} (2 x^{\frac{1}{2}})$

Étape 1.5

Réécrivez $x^{\frac{1}{2}}$ comme $\sqrt{x}$ .

$lim_{x \to 1} \frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}} (2 \sqrt{x})$

Étape 1.6

Combinez les facteurs.

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Étape 1.6.1

Associez $2$ et $\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3}}}$ .

$lim_{x \to 1} \frac{2}{3 x^{\frac{2}{3}}} \sqrt{x}$

Étape 1.6.2

Associez $\frac{2}{3 x^{\frac{2}{3}}}$ et $\sqrt{x}$ .

$lim_{x \to 1} \frac{2 \sqrt{x}}{3 x^{\frac{2}{3}}}$

Étape 2

Évaluez la limite.

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Étape 2.1

Placez le terme $\frac{2}{3}$ hors de la limite car il constant par rapport à $x$ .

$\frac{2}{3} lim_{x \to 1} \frac{\sqrt{x}}{x^{\frac{2}{3}}}$

Étape 2.2

Divisez la limite en utilisant la règle du quotient des limites sur la limite lorsque $x$ approche de $1$ .

$\frac{2}{3} \cdot \frac{lim_{x \to 1} \sqrt{x}}{lim_{x \to 1} x^{\frac{2}{3}}}$

Étape 2.3

Placez la limite sous le radical.

$\frac{2}{3} \cdot \frac{\sqrt{lim_{x \to 1} x}}{lim_{x \to 1} x^{\frac{2}{3}}}$

Étape 2.4

Déplacez l’exposant $\frac{2}{3}$ de $x^{\frac{2}{3}}$ hors de la limite en utilisant la règle des puissances limites.

$\frac{2}{3} \cdot \frac{\sqrt{lim_{x \to 1} x}}{{(lim_{x \to 1} x)}^{\frac{2}{3}}}$

Étape 3

Évaluez les limites en insérant $1$ pour toutes les occurrences de $x$ .

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Étape 3.1

Évaluez la limite de $x$ en insérant $1$ pour $x$ .

$\frac{2}{3} \cdot \frac{\sqrt{1}}{{(lim_{x \to 1} x)}^{\frac{2}{3}}}$

Étape 3.2

Évaluez la limite de $x$ en insérant $1$ pour $x$ .

$\frac{2}{3} \cdot \frac{\sqrt{1}}{1^{\frac{2}{3}}}$

Étape 4

Simplifiez la réponse.

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Étape 4.1

Associez.

$\frac{2 \sqrt{1}}{3 \cdot 1^{\frac{2}{3}}}$

Étape 4.2

Toute racine de $1$ est $1$ .

$\frac{2 \cdot 1}{3 \cdot 1^{\frac{2}{3}}}$

Étape 4.3

Un à n’importe quelle puissance est égal à un.

$\frac{2 \cdot 1}{3 \cdot 1}$

Étape 4.4

Multipliez $2$ par $1$ .

$\frac{2}{3 \cdot 1}$

Étape 4.5

Multipliez $3$ par $1$ .

$\frac{2}{3}$

Étape 5

Le résultat peut être affiché en différentes formes.

Forme exacte :

$\frac{2}{3}$

Forme décimale :

$0.\overline{6}$