Kalkulus Contoh

$lim_{x \to 0^{+}} x \ln (3 x + 4 x^{2})$

Langkah 1

Tulis kembali $x \ln (3 x + 4 x^{2})$ sebagai $\frac{\ln (3 x + 4 x^{2})}{\frac{1}{x}}$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{\ln (3 x + 4 x^{2})}{\frac{1}{x}}$

Langkah 2

Terapkan aturan L'Hospital.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1

Evaluasi limit dari pembilang dan limit dari penyebutnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.1

Ambil limit dari pembilang dan limit dari penyebut.

$\frac{lim_{x \to 0^{+}} \ln (3 x + 4 x^{2})}{lim_{x \to 0^{+}} \frac{1}{x}}$

Langkah 2.1.2

Ketika $x$ mendekati $0$ dari kanan, $\ln (3 x + 4 x^{2})$ menurun tanpa batas.

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

Langkah 2.1.3

Karena pembilangnya tetap dan penyebutnya mendekati $0$ ketika $x$ mendekati $0$ dari kanan, pecahan $\frac{1}{x}$ mendekati tak hingga.

$\frac{- \infty}{\infty}$

Langkah 2.1.4

Tak hingga dibagi dengan tak hingga hasilnya tak terdefinisi.

Tidak terdefinisi

$\frac{- \infty}{\infty}$

Langkah 2.2

Karena $\frac{- \infty}{\infty}$ adalah bentuk tak tentu, terapkan Kaidah L'Hospital. Kaidah L'Hospital menyatakan bahwa limit dari hasil bagi fungsi sama dengan limit dari hasil bagi turunannya.

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{\ln (3 x + 4 x^{2})}{\frac{1}{x}} = lim_{x \to 0^{+}} \frac{\frac{d}{d x} [\ln (3 x + 4 x^{2})]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Langkah 2.3

Menentukan turunan dari pembilang dan penyebut.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.3.1

Diferensialkan pembilang dan penyebutnya.

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{\frac{d}{d x} [\ln (3 x + 4 x^{2})]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Langkah 2.3.2

Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ adalah $f' (g (x)) g' (x)$ di mana $f (x) = \ln (x)$ dan $g (x) = 3 x + 4 x^{2}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.3.2.1

Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur $u$ sebagai $3 x + 4 x^{2}$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{\frac{d}{d u} [\ln (u)] \frac{d}{d x} [3 x + 4 x^{2}]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Langkah 2.3.2.2

Turunan dari $\ln (u)$ terhadap $u$ adalah $\frac{1}{u}$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{\frac{1}{u} \frac{d}{d x} [3 x + 4 x^{2}]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Langkah 2.3.2.3

Ganti semua kemunculan $u$ dengan $3 x + 4 x^{2}$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{\frac{1}{3 x + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [3 x + 4 x^{2}]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Langkah 2.3.3

Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari $3 x + 4 x^{2}$ terhadap $x$ adalah $\frac{d}{d x} [3 x] + \frac{d}{d x} [4 x^{2}]$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{\frac{1}{3 x + 4 x^{2}} (\frac{d}{d x} [3 x] + \frac{d}{d x} [4 x^{2}])}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Langkah 2.3.4

Karena $3$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $3 x$ terhadap $x$ adalah $3 \frac{d}{d x} [x]$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{\frac{1}{3 x + 4 x^{2}} (3 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [4 x^{2}])}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Langkah 2.3.5

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 1$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{\frac{1}{3 x + 4 x^{2}} (3 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [4 x^{2}])}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Langkah 2.3.6

Kalikan $3$ dengan $1$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{\frac{1}{3 x + 4 x^{2}} (3 + \frac{d}{d x} [4 x^{2}])}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Langkah 2.3.7

Karena $4$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $4 x^{2}$ terhadap $x$ adalah $4 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{\frac{1}{3 x + 4 x^{2}} (3 + 4 \frac{d}{d x} [x^{2}])}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Langkah 2.3.8

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 2$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{\frac{1}{3 x + 4 x^{2}} (3 + 4 (2 x))}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Langkah 2.3.9

Kalikan $2$ dengan $4$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{\frac{1}{3 x + 4 x^{2}} (3 + 8 x)}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Langkah 2.3.10

Sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.3.10.1

Susun kembali faktor-faktor dari $\frac{1}{3 x + 4 x^{2}} (3 + 8 x)$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{(3 + 8 x) \frac{1}{3 x + 4 x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Langkah 2.3.10.2

Faktorkan $x$ dari $3 x + 4 x^{2}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.3.10.2.1

Faktorkan $x$ dari $3 x$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{(3 + 8 x) \frac{1}{x \cdot 3 + 4 x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Langkah 2.3.10.2.2

Faktorkan $x$ dari $4 x^{2}$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{(3 + 8 x) \frac{1}{x \cdot 3 + x (4 x)}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Langkah 2.3.10.2.3

Faktorkan $x$ dari $x \cdot 3 + x (4 x)$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{(3 + 8 x) \frac{1}{x (3 + 4 x)}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Langkah 2.3.10.3

Kalikan $3 + 8 x$ dengan $\frac{1}{x (3 + 4 x)}$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{\frac{3 + 8 x}{x (3 + 4 x)}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Langkah 2.3.11

Tulis kembali $\frac{1}{x}$ sebagai $x^{- 1}$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{\frac{3 + 8 x}{x (3 + 4 x)}}{\frac{d}{d x} [x^{- 1}]}$

Langkah 2.3.12

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = - 1$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{\frac{3 + 8 x}{x (3 + 4 x)}}{- x^{- 2}}$

Langkah 2.3.13

Tulis kembali pernyataannya menggunakan aturan eksponen negatif $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{\frac{3 + 8 x}{x (3 + 4 x)}}{- \frac{1}{x^{2}}}$

Langkah 2.4

Kalikan pembilang dengan balikan dari penyebut.

$lim_{x \to 0^{+}} \frac{3 + 8 x}{x (3 + 4 x)} (- x^{2})$

Langkah 2.5

Gabungkan $\frac{3 + 8 x}{x (3 + 4 x)}$ dan $x^{2}$ .

$lim_{x \to 0^{+}} - \frac{(3 + 8 x) x^{2}}{x (3 + 4 x)}$

Langkah 2.6

Hapus faktor persekutuan dari $x^{2}$ dan $x$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.6.1

Faktorkan $x$ dari $(3 + 8 x) x^{2}$ .

$lim_{x \to 0^{+}} - \frac{x ((3 + 8 x) x)}{x (3 + 4 x)}$

Langkah 2.6.2

Batalkan faktor persekutuan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.6.2.1

Batalkan faktor persekutuan.

$lim_{x \to 0^{+}} - \frac{x ((3 + 8 x) x)}{x (3 + 4 x)}$

Langkah 2.6.2.2

Tulis kembali pernyataannya.

$lim_{x \to 0^{+}} - \frac{(3 + 8 x) x}{3 + 4 x}$

Langkah 2.7

Susun kembali faktor-faktor dalam $- \frac{(3 + 8 x) x}{3 + 4 x}$ .

$lim_{x \to 0^{+}} - \frac{x (3 + 8 x)}{3 + 4 x}$

Langkah 3

Evaluasi limitnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.1

Pindahkan suku $- 1$ ke luar limit karena konstan terhadap $x$ .

$- lim_{x \to 0^{+}} \frac{x (3 + 8 x)}{3 + 4 x}$

Langkah 3.2

Pisahkan limitnya menggunakan Kaidah Hasil Bagi Limit pada limitnya ketika $x$ mendekati $0$ .

$- \frac{lim_{x \to 0^{+}} x (3 + 8 x)}{lim_{x \to 0^{+}} 3 + 4 x}$

Langkah 3.3

Pisahkan limitnya menggunakan Kaidah Hasil Kali Limit pada limit ketika $x$ mendekati $0$ .

$- \frac{lim_{x \to 0^{+}} x \cdot lim_{x \to 0^{+}} 3 + 8 x}{lim_{x \to 0^{+}} 3 + 4 x}$

Langkah 3.4

Pisahkan limitnya menggunakan Kaidah Jumlah Limit pada limitnya ketika $x$ mendekati $0$ .

$- \frac{lim_{x \to 0^{+}} x \cdot (lim_{x \to 0^{+}} 3 + lim_{x \to 0^{+}} 8 x)}{lim_{x \to 0^{+}} 3 + 4 x}$

Langkah 3.5

Evaluasi limit dari $3$ yang tetap ketika (Variabel1) mendekati $0$ .

$- \frac{lim_{x \to 0^{+}} x \cdot (3 + lim_{x \to 0^{+}} 8 x)}{lim_{x \to 0^{+}} 3 + 4 x}$

Langkah 3.6

Pindahkan suku $8$ ke luar limit karena konstan terhadap $x$ .

$- \frac{lim_{x \to 0^{+}} x \cdot (3 + 8 lim_{x \to 0^{+}} x)}{lim_{x \to 0^{+}} 3 + 4 x}$

Langkah 3.7

Pisahkan limitnya menggunakan Kaidah Jumlah Limit pada limitnya ketika $x$ mendekati $0$ .

$- \frac{lim_{x \to 0^{+}} x \cdot (3 + 8 lim_{x \to 0^{+}} x)}{lim_{x \to 0^{+}} 3 + lim_{x \to 0^{+}} 4 x}$

Langkah 3.8

Evaluasi limit dari $3$ yang tetap ketika (Variabel1) mendekati $0$ .

$- \frac{lim_{x \to 0^{+}} x \cdot (3 + 8 lim_{x \to 0^{+}} x)}{3 + lim_{x \to 0^{+}} 4 x}$

Langkah 3.9

Pindahkan suku $4$ ke luar limit karena konstan terhadap $x$ .

$- \frac{lim_{x \to 0^{+}} x \cdot (3 + 8 lim_{x \to 0^{+}} x)}{3 + 4 lim_{x \to 0^{+}} x}$

Langkah 4

Evaluasi limit-limit dengan memasukkan $0$ ke semua munculnya (Variabel1).

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.1

Evaluasi limit dari (Variabel0) dengan memasukkan $0$ ke dalam (Variabel2).

$- \frac{0 \cdot (3 + 8 lim_{x \to 0^{+}} x)}{3 + 4 lim_{x \to 0^{+}} x}$

Langkah 4.2

Evaluasi limit dari (Variabel0) dengan memasukkan $0$ ke dalam (Variabel2).

$- \frac{0 \cdot (3 + 8 \cdot 0)}{3 + 4 lim_{x \to 0^{+}} x}$

Langkah 4.3

Evaluasi limit dari (Variabel0) dengan memasukkan $0$ ke dalam (Variabel2).

$- \frac{0 \cdot (3 + 8 \cdot 0)}{3 + 4 \cdot 0}$

Langkah 5

Sederhanakan jawabannya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.1

Hapus faktor persekutuan dari $0$ dan $3 + 4 \cdot 0$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.1.1

Susun kembali suku-suku.

$- \frac{0 \cdot (3 + 8 \cdot 0)}{3 + 0 \cdot 4}$

Langkah 5.1.2

Faktorkan $3$ dari $0 \cdot (3 + 8 \cdot 0)$ .

$- \frac{3 (0 \cdot (3 + 8 \cdot 0))}{3 + 0 \cdot 4}$

Langkah 5.1.3

Batalkan faktor persekutuan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.1.3.1

Faktorkan $3$ dari $3$ .

$- \frac{3 (0 \cdot (3 + 8 \cdot 0))}{3 (1) + 0 \cdot 4}$

Langkah 5.1.3.2

Faktorkan $3$ dari $0 \cdot 4$ .

$- \frac{3 (0 \cdot (3 + 8 \cdot 0))}{3 (1) + 3 (0 \cdot 4)}$

Langkah 5.1.3.3

Faktorkan $3$ dari $3 (1) + 3 (0 \cdot 4)$ .

$- \frac{3 (0 \cdot (3 + 8 \cdot 0))}{3 (1 + 0 \cdot 4)}$

Langkah 5.1.3.4

Batalkan faktor persekutuan.

$- \frac{3 (0 \cdot (3 + 8 \cdot 0))}{3 (1 + 0 \cdot 4)}$

Langkah 5.1.3.5

Tulis kembali pernyataannya.

$- \frac{0 \cdot (3 + 8 \cdot 0)}{1 + 0 \cdot 4}$

Langkah 5.2

Kalikan $0$ dengan $3 + 8 \cdot 0$ .

$- \frac{0}{1 + 0 \cdot 4}$

Langkah 5.3

Sederhanakan penyebutnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.3.1

Kalikan $0$ dengan $4$ .

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

Langkah 5.3.2

Tambahkan $1$ dan $0$ .

$- \frac{0}{1}$

Langkah 5.4

Bagilah $0$ dengan $1$ .

$- 0$

Langkah 5.5

Kalikan $- 1$ dengan $0$ .

$0$