Calcolo Esempi

$lim_{h \to 0} \frac{\tan (2 (x + h)) - \tan (2 x)}{h}$

Passaggio 1

Applica la regola di de l'Hôpital

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Passaggio 1.1

Calcola il limite del numeratore e il limite del denominatore.

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Passaggio 1.1.1

Trova il limite del numeratore e il limite del denominatore.

$\frac{lim_{h \to 0} \tan (2 (x + h)) - \tan (2 x)}{lim_{h \to 0} h}$

Passaggio 1.1.2

Calcola il limite del numeratore.

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Passaggio 1.1.2.1

Calcola il limite.

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Passaggio 1.1.2.1.1

Dividi il limite usando la regola della somma di limiti quando $h$ tende a $0$ .

$\frac{lim_{h \to 0} \tan (2 (x + h)) - lim_{h \to 0} \tan (2 x)}{lim_{h \to 0} h}$

Passaggio 1.1.2.1.2

Sposta il limite all'interno della funzione trigonometrica, poiché la tangente è continua.

$\frac{\tan (lim_{h \to 0} 2 (x + h)) - lim_{h \to 0} \tan (2 x)}{lim_{h \to 0} h}$

Passaggio 1.1.2.1.3

Sposta il termine $2$ fuori dal limite perché è costante rispetto a $h$ .

$\frac{\tan (2 lim_{h \to 0} x + h) - lim_{h \to 0} \tan (2 x)}{lim_{h \to 0} h}$

Passaggio 1.1.2.1.4

Dividi il limite usando la regola della somma di limiti quando $h$ tende a $0$ .

$\frac{\tan (2 (lim_{h \to 0} x + lim_{h \to 0} h)) - lim_{h \to 0} \tan (2 x)}{lim_{h \to 0} h}$

Passaggio 1.1.2.1.5

Calcola il limite di $x$ che è costante, mentre $h$ tende a $0$ .

$\frac{\tan (2 (x + lim_{h \to 0} h)) - lim_{h \to 0} \tan (2 x)}{lim_{h \to 0} h}$

Passaggio 1.1.2.1.6

Calcola il limite di $\tan (2 x)$ che è costante, mentre $h$ tende a $0$ .

$\frac{\tan (2 (x + lim_{h \to 0} h)) - \tan (2 x)}{lim_{h \to 0} h}$

Passaggio 1.1.2.2

Calcola il limite di $h$ inserendo $0$ per $h$ .

$\frac{\tan (2 (x + 0)) - \tan (2 x)}{lim_{h \to 0} h}$

Passaggio 1.1.2.3

Combina i termini opposti in $\tan (2 (x + 0)) - \tan (2 x)$ .

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Passaggio 1.1.2.3.1

Somma $x$ e $0$ .

$\frac{\tan (2 x) - \tan (2 x)}{lim_{h \to 0} h}$

Passaggio 1.1.2.3.2

Sottrai $\tan (2 x)$ da $\tan (2 x)$ .

$\frac{0}{lim_{h \to 0} h}$

Passaggio 1.1.3

Calcola il limite di $h$ inserendo $0$ per $h$ .

$\frac{0}{0}$

Passaggio 1.1.4

L'espressione contiene una divisione per $0$ . L'espressione è indefinita.

Indefinito

$\frac{0}{0}$

Passaggio 1.2

Poiché $\frac{0}{0}$ si trova in forma indeterminata, applica la regola di de l'Hôpital. La regola di de l'Hôpital afferma che il limite di un quoziente di funzioni è uguale al limite del quoziente delle loro derivate.

$lim_{h \to 0} \frac{\tan (2 (x + h)) - \tan (2 x)}{h} = lim_{h \to 0} \frac{\frac{d}{d h} [\tan (2 (x + h)) - \tan (2 x)]}{\frac{d}{d h} [h]}$

Passaggio 1.3

Trova la derivata del numeratore e del denominatore.

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Passaggio 1.3.1

Differenzia numeratore e denominatore.

$lim_{h \to 0} \frac{\frac{d}{d h} [\tan (2 (x + h)) - \tan (2 x)]}{\frac{d}{d h} [h]}$

Passaggio 1.3.2

Secondo la regola della somma, la derivata di $\tan (2 (x + h)) - \tan (2 x)$ rispetto a $h$ è $\frac{d}{d h} [\tan (2 (x + h))] + \frac{d}{d h} [- \tan (2 x)]$ .

$lim_{h \to 0} \frac{\frac{d}{d h} [\tan (2 (x + h))] + \frac{d}{d h} [- \tan (2 x)]}{\frac{d}{d h} [h]}$

Passaggio 1.3.3

Calcola $\frac{d}{d h} [\tan (2 (x + h))]$ .

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Passaggio 1.3.3.1

Differenzia usando la regola della catena, che indica che $\frac{d}{d h} [f (g (h))]$ è $f' (g (h)) g' (h)$ dove $f (h) = \tan (h)$ e $g (h) = 2 (x + h)$ .

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Passaggio 1.3.3.1.1

Per applicare la regola della catena, imposta $u$ come $2 (x + h)$ .

$lim_{h \to 0} \frac{\frac{d}{d u} [\tan (u)] \frac{d}{d h} [2 (x + h)] + \frac{d}{d h} [- \tan (2 x)]}{\frac{d}{d h} [h]}$

Passaggio 1.3.3.1.2

La derivata di $\tan (u)$ rispetto a $u$ è $\sec^{2} (u)$ .

$lim_{h \to 0} \frac{\sec^{2} (u) \frac{d}{d h} [2 (x + h)] + \frac{d}{d h} [- \tan (2 x)]}{\frac{d}{d h} [h]}$

Passaggio 1.3.3.1.3

Sostituisci tutte le occorrenze di $u$ con $2 (x + h)$ .

$lim_{h \to 0} \frac{\sec^{2} (2 (x + h)) \frac{d}{d h} [2 (x + h)] + \frac{d}{d h} [- \tan (2 x)]}{\frac{d}{d h} [h]}$

Passaggio 1.3.3.2

Poiché $2$ è costante rispetto a $h$ , la derivata di $2 (x + h)$ rispetto a $h$ è $2 \frac{d}{d h} [x + h]$ .

$lim_{h \to 0} \frac{\sec^{2} (2 (x + h)) (2 \frac{d}{d h} [x + h]) + \frac{d}{d h} [- \tan (2 x)]}{\frac{d}{d h} [h]}$

Passaggio 1.3.3.3

Secondo la regola della somma, la derivata di $x + h$ rispetto a $h$ è $\frac{d}{d h} [x] + \frac{d}{d h} [h]$ .

$lim_{h \to 0} \frac{\sec^{2} (2 (x + h)) (2 (\frac{d}{d h} [x] + \frac{d}{d h} [h])) + \frac{d}{d h} [- \tan (2 x)]}{\frac{d}{d h} [h]}$

Passaggio 1.3.3.4

Poiché $x$ è costante rispetto a $h$ , la derivata di $x$ rispetto a $h$ è $0$ .

$lim_{h \to 0} \frac{\sec^{2} (2 (x + h)) (2 (0 + \frac{d}{d h} [h])) + \frac{d}{d h} [- \tan (2 x)]}{\frac{d}{d h} [h]}$

Passaggio 1.3.3.5

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d h} [h^{n}]$ è $n h^{n - 1}$ dove $n = 1$ .

$lim_{h \to 0} \frac{\sec^{2} (2 (x + h)) (2 (0 + 1)) + \frac{d}{d h} [- \tan (2 x)]}{\frac{d}{d h} [h]}$

Passaggio 1.3.3.6

Somma $0$ e $1$ .

$lim_{h \to 0} \frac{\sec^{2} (2 (x + h)) (2 \cdot 1) + \frac{d}{d h} [- \tan (2 x)]}{\frac{d}{d h} [h]}$

Passaggio 1.3.3.7

Moltiplica $2$ per $1$ .

$lim_{h \to 0} \frac{\sec^{2} (2 (x + h)) \cdot 2 + \frac{d}{d h} [- \tan (2 x)]}{\frac{d}{d h} [h]}$

Passaggio 1.3.3.8

Sposta $2$ alla sinistra di $\sec^{2} (2 (x + h))$ .

$lim_{h \to 0} \frac{2 \sec^{2} (2 (x + h)) + \frac{d}{d h} [- \tan (2 x)]}{\frac{d}{d h} [h]}$

Passaggio 1.3.4

Poiché $- \tan (2 x)$ è costante rispetto a $h$ , la derivata di $- \tan (2 x)$ rispetto a $h$ è $0$ .

$lim_{h \to 0} \frac{2 \sec^{2} (2 (x + h)) + 0}{\frac{d}{d h} [h]}$

Passaggio 1.3.5

Semplifica.

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Passaggio 1.3.5.1

Applica la proprietà distributiva.

$lim_{h \to 0} \frac{2 \sec^{2} (2 x + 2 h) + 0}{\frac{d}{d h} [h]}$

Passaggio 1.3.5.2

Somma $2 \sec^{2} (2 x + 2 h)$ e $0$ .

$lim_{h \to 0} \frac{2 \sec^{2} (2 x + 2 h)}{\frac{d}{d h} [h]}$

Passaggio 1.3.5.3

Riscrivi $\sec (2 x + 2 h)$ in termini di seno e coseno.

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

Passaggio 1.3.5.4

Applica la regola del prodotto a $\frac{1}{\cos (2 x + 2 h)}$ .

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

Passaggio 1.3.5.5

Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.

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

Passaggio 1.3.5.6

$2$ e $\frac{1}{\cos^{2} (2 x + 2 h)}$ .

$lim_{h \to 0} \frac{\frac{2}{\cos^{2} (2 x + 2 h)}}{\frac{d}{d h} [h]}$

Passaggio 1.3.6

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d h} [h^{n}]$ è $n h^{n - 1}$ dove $n = 1$ .

$lim_{h \to 0} \frac{\frac{2}{\cos^{2} (2 x + 2 h)}}{1}$

Passaggio 1.4

Moltiplica il numeratore per il reciproco del denominatore.

$lim_{h \to 0} \frac{2}{\cos^{2} (2 x + 2 h)} \cdot 1$

Passaggio 1.5

Moltiplica $\frac{2}{\cos^{2} (2 x + 2 h)}$ per $1$ .

$lim_{h \to 0} \frac{2}{\cos^{2} (2 x + 2 h)}$

Passaggio 2

Calcola il limite.

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Passaggio 2.1

Sposta il termine $2$ fuori dal limite perché è costante rispetto a $h$ .

$2 lim_{h \to 0} \frac{1}{\cos^{2} (2 x + 2 h)}$

Passaggio 2.2

Dividi il limite usando la regola del quoziente dei limiti quando $h$ tende a $0$ .

$2 \frac{lim_{h \to 0} 1}{lim_{h \to 0} \cos^{2} (2 x + 2 h)}$

Passaggio 2.3

Calcola il limite di $1$ che è costante, mentre $h$ tende a $0$ .

$2 \frac{1}{lim_{h \to 0} \cos^{2} (2 x + 2 h)}$

Passaggio 2.4

Sposta l'esponente $2$ da $\cos^{2} (2 x + 2 h)$ fuori dal limite usando la regola di potenza dei limiti.

$2 \frac{1}{{(lim_{h \to 0} \cos (2 x + 2 h))}^{2}}$

Passaggio 2.5

Sposta il limite all'interno della funzione trigonometrica, poiché il coseno è continuo.

$2 \frac{1}{\cos^{2} (lim_{h \to 0} 2 x + 2 h)}$

Passaggio 2.6

Dividi il limite usando la regola della somma di limiti quando $h$ tende a $0$ .

$2 \frac{1}{\cos^{2} (lim_{h \to 0} 2 x + lim_{h \to 0} 2 h)}$

Passaggio 2.7

Calcola il limite di $2 x$ che è costante, mentre $h$ tende a $0$ .

$2 \frac{1}{\cos^{2} (2 x + lim_{h \to 0} 2 h)}$

Passaggio 2.8

Sposta il termine $2$ fuori dal limite perché è costante rispetto a $h$ .

$2 \frac{1}{\cos^{2} (2 x + 2 lim_{h \to 0} h)}$

Passaggio 3

Calcola il limite di $h$ inserendo $0$ per $h$ .

$2 \frac{1}{\cos^{2} (2 x + 2 \cdot 0)}$

Passaggio 4

Semplifica la risposta.

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Passaggio 4.1

Riscrivi $1$ come $1^{2}$ .

$2 \frac{1^{2}}{\cos^{2} (2 x + 2 \cdot 0)}$

Passaggio 4.2

Riscrivi $\frac{1^{2}}{\cos^{2} (2 x + 2 \cdot 0)}$ come ${(\frac{1}{\cos (2 x + 2 \cdot 0)})}^{2}$ .

$2 {(\frac{1}{\cos (2 x + 2 \cdot 0)})}^{2}$

Passaggio 4.3

Converti da $\frac{1}{\cos (2 x + 2 \cdot 0)}$ a $\sec (2 x + 2 \cdot 0)$ .

$2 \sec^{2} (2 x + 2 \cdot 0)$

Passaggio 4.4

Moltiplica $2$ per $0$ .

$2 \sec^{2} (2 x + 0)$

Passaggio 4.5

Somma $2 x$ e $0$ .

$2 \sec^{2} (2 x)$