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微分積分 例
ステップ 1
ステップ 1.1
をに書き換えます。
ステップ 1.2
をに書き換えます。
ステップ 1.3
両項とも完全平方なので、平方の差の公式を利用して、因数分解します。このとき、であり、です。
ステップ 2
分子と分母を分母のの最大べき乗で割ると、です。
ステップ 3
ステップ 3.1
の共通因数を約分します。
ステップ 3.2
がに近づいたら、極限で極限の商の法則を利用して極限を分割します。
ステップ 3.3
がに近づいたら、極限で極限の法則の和を利用して分解します。
ステップ 3.4
根号の下に極限を移動させます。
ステップ 4
ステップ 4.1
分子と分母の極限値を求めます。
ステップ 4.1.1
分子と分母の極限値をとります。
ステップ 4.1.2
分子の極限値を求めます。
ステップ 4.1.2.1
分配則を当てはめます。
ステップ 4.1.2.2
分配則を当てはめます。
ステップ 4.1.2.3
分配則を当てはめます。
ステップ 4.1.2.4
式を簡約します。
ステップ 4.1.2.4.1
を移動させます。
ステップ 4.1.2.4.2
を移動させます。
ステップ 4.1.2.4.3
にをかけます。
ステップ 4.1.2.5
を乗します。
ステップ 4.1.2.6
を乗します。
ステップ 4.1.2.7
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 4.1.2.8
項を加えて簡約します。
ステップ 4.1.2.8.1
とをたし算します。
ステップ 4.1.2.8.2
掛け算します。
ステップ 4.1.2.8.2.1
にをかけます。
ステップ 4.1.2.8.2.2
にをかけます。
ステップ 4.1.2.8.2.3
にをかけます。
ステップ 4.1.2.8.3
とをたし算します。
ステップ 4.1.2.8.4
からを引きます。
ステップ 4.1.2.9
首位係数が正である多項式の無限大における極限は無限大です。
ステップ 4.1.3
首位係数が正である多項式の無限大における極限は無限大です。
ステップ 4.1.4
無限大割る無限大は未定義です。
未定義
ステップ 4.2
は不定形があるので、ロピタルの定理を当てはめます。ロピタルの定理は、関数の商の極限は微分係数の商の極限に等しいとしています。
ステップ 4.3
分子と分母の微分係数を求めます。
ステップ 4.3.1
分母と分子を微分します。
ステップ 4.3.2
およびのとき、はであるという積の法則を使って微分します。
ステップ 4.3.3
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 4.3.4
はに対して定数なので、に対するの微分係数はです。
ステップ 4.3.5
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 4.3.6
にをかけます。
ステップ 4.3.7
はについて定数なので、についての微分係数はです。
ステップ 4.3.8
とをたし算します。
ステップ 4.3.9
をの左に移動させます。
ステップ 4.3.10
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 4.3.11
はに対して定数なので、に対するの微分係数はです。
ステップ 4.3.12
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 4.3.13
にをかけます。
ステップ 4.3.14
はについて定数なので、についての微分係数はです。
ステップ 4.3.15
とをたし算します。
ステップ 4.3.16
をの左に移動させます。
ステップ 4.3.17
簡約します。
ステップ 4.3.17.1
分配則を当てはめます。
ステップ 4.3.17.2
分配則を当てはめます。
ステップ 4.3.17.3
項をまとめます。
ステップ 4.3.17.3.1
にをかけます。
ステップ 4.3.17.3.2
にをかけます。
ステップ 4.3.17.3.3
にをかけます。
ステップ 4.3.17.3.4
にをかけます。
ステップ 4.3.17.3.5
とをたし算します。
ステップ 4.3.17.3.6
からを引きます。
ステップ 4.3.17.3.7
とをたし算します。
ステップ 4.3.18
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 4.4
約分します。
ステップ 4.4.1
との共通因数を約分します。
ステップ 4.4.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.4.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.4.1.2.1
をで因数分解します。
ステップ 4.4.1.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.4.1.2.3
式を書き換えます。
ステップ 4.4.2
の共通因数を約分します。
ステップ 4.4.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 4.4.2.2
をで割ります。
ステップ 5
ステップ 5.1
がに近づくと定数であるの極限値を求めます。
ステップ 5.2
の項はに対して一定なので、極限の外に移動させます。
ステップ 6
分子が実数に近づき、分母が有界でないので、分数はに近づきます。
ステップ 7
ステップ 7.1
がに近づいたら、極限で極限の法則の和を利用して分解します。
ステップ 7.2
がに近づくと定数であるの極限値を求めます。
ステップ 7.3
の項はに対して一定なので、極限の外に移動させます。
ステップ 8
分子が実数に近づき、分母が有界でないので、分数はに近づきます。
ステップ 9
ステップ 9.1
分子を簡約します。
ステップ 9.1.1
をに書き換えます。
ステップ 9.1.2
正の実数と仮定して、累乗根の下から項を取り出します。
ステップ 9.1.3
にをかけます。
ステップ 9.1.4
とをたし算します。
ステップ 9.2
分母を簡約します。
ステップ 9.2.1
にをかけます。
ステップ 9.2.2
とをたし算します。
ステップ 9.3
をで割ります。