微分積分学準備例

$lim_{x \to 5} \frac{x^{2} - 25}{x^{2} + x - 30}$

ステップ 1

ロピタルの定理を当てはめます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 1.1

分子と分母の極限値を求めます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 1.1.1

分子と分母の極限値をとります。

$\frac{lim_{x \to 5} x^{2} - 25}{lim_{x \to 5} x^{2} + x - 30}$

ステップ 1.1.2

分子の極限値を求めます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 1.1.2.1

極限を求めます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 1.1.2.1.1

$x$ が $5$ 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。

$\frac{lim_{x \to 5} x^{2} - lim_{x \to 5} 25}{lim_{x \to 5} x^{2} + x - 30}$

ステップ 1.1.2.1.2

極限べき乗則を利用して、指数 $2$ を $x^{2}$ から極限値外側に移動させます。

$\frac{{(lim_{x \to 5} x)}^{2} - lim_{x \to 5} 25}{lim_{x \to 5} x^{2} + x - 30}$

ステップ 1.1.2.1.3

$x$ が $5$ に近づくと定数である $25$ の極限値を求めます。

$\frac{{(lim_{x \to 5} x)}^{2} - 1 \cdot 25}{lim_{x \to 5} x^{2} + x - 30}$

ステップ 1.1.2.2

$x$ を $5$ に代入し、 $x$ の極限値を求めます。

$\frac{5^{2} - 1 \cdot 25}{lim_{x \to 5} x^{2} + x - 30}$

ステップ 1.1.2.3

答えを簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 1.1.2.3.1

各項を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 1.1.2.3.1.1

$5$ を $2$ 乗します。

$\frac{25 - 1 \cdot 25}{lim_{x \to 5} x^{2} + x - 30}$

ステップ 1.1.2.3.1.2

$- 1$ に $25$ をかけます。

$\frac{25 - 25}{lim_{x \to 5} x^{2} + x - 30}$

ステップ 1.1.2.3.2

$25$ から $25$ を引きます。

$\frac{0}{lim_{x \to 5} x^{2} + x - 30}$

ステップ 1.1.3

分母の極限値を求めます。

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ステップ 1.1.3.1

$x$ が $5$ 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。

$\frac{0}{lim_{x \to 5} x^{2} + lim_{x \to 5} x - lim_{x \to 5} 30}$

ステップ 1.1.3.2

極限べき乗則を利用して、指数 $2$ を $x^{2}$ から極限値外側に移動させます。

$\frac{0}{{(lim_{x \to 5} x)}^{2} + lim_{x \to 5} x - lim_{x \to 5} 30}$

ステップ 1.1.3.3

$x$ が $5$ に近づくと定数である $30$ の極限値を求めます。

$\frac{0}{{(lim_{x \to 5} x)}^{2} + lim_{x \to 5} x - 1 \cdot 30}$

ステップ 1.1.3.4

すべての $x$ に $5$ に代入し、極限値を求めます。

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ステップ 1.1.3.4.1

$x$ を $5$ に代入し、 $x$ の極限値を求めます。

$\frac{0}{5^{2} + lim_{x \to 5} x - 1 \cdot 30}$

ステップ 1.1.3.4.2

$x$ を $5$ に代入し、 $x$ の極限値を求めます。

$\frac{0}{5^{2} + 5 - 1 \cdot 30}$

ステップ 1.1.3.5

答えを簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 1.1.3.5.1

各項を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 1.1.3.5.1.1

$5$ を $2$ 乗します。

$\frac{0}{25 + 5 - 1 \cdot 30}$

ステップ 1.1.3.5.1.2

$- 1$ に $30$ をかけます。

$\frac{0}{25 + 5 - 30}$

ステップ 1.1.3.5.2

$25$ と $5$ をたし算します。

$\frac{0}{30 - 30}$

ステップ 1.1.3.5.3

$30$ から $30$ を引きます。

$\frac{0}{0}$

ステップ 1.1.3.5.4

$0$ による除算を含む式です。式は未定義です。

未定義

$\frac{0}{0}$

ステップ 1.1.3.6

$0$ による除算を含む式です。式は未定義です。

未定義

$\frac{0}{0}$

ステップ 1.1.4

$0$ による除算を含む式です。式は未定義です。

未定義

$\frac{0}{0}$

ステップ 1.2

$\frac{0}{0}$ 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。

$lim_{x \to 5} \frac{x^{2} - 25}{x^{2} + x - 30} = lim_{x \to 5} \frac{\frac{d}{d x} [x^{2} - 25]}{\frac{d}{d x} [x^{2} + x - 30]}$

ステップ 1.3

分子と分母の微分係数を求めます。

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ステップ 1.3.1

分母と分子を微分します。

$lim_{x \to 5} \frac{\frac{d}{d x} [x^{2} - 25]}{\frac{d}{d x} [x^{2} + x - 30]}$

ステップ 1.3.2

総和則では、 $x^{2} - 25$ の $x$ に関する積分は $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 25]$ です。

$lim_{x \to 5} \frac{\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 25]}{\frac{d}{d x} [x^{2} + x - 30]}$

ステップ 1.3.3

$n = 2$ のとき、 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ は $n x^{n - 1}$ であるというべき乗則を使って微分します。

$lim_{x \to 5} \frac{2 x + \frac{d}{d x} [- 25]}{\frac{d}{d x} [x^{2} + x - 30]}$

ステップ 1.3.4

$- 25$ は $x$ について定数なので、 $x$ について $- 25$ の微分係数は $0$ です。

$lim_{x \to 5} \frac{2 x + 0}{\frac{d}{d x} [x^{2} + x - 30]}$

ステップ 1.3.5

$2 x$ と $0$ をたし算します。

$lim_{x \to 5} \frac{2 x}{\frac{d}{d x} [x^{2} + x - 30]}$

ステップ 1.3.6

総和則では、 $x^{2} + x - 30$ の $x$ に関する積分は $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 30]$ です。

$lim_{x \to 5} \frac{2 x}{\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 30]}$

ステップ 1.3.7

$n = 2$ のとき、 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ は $n x^{n - 1}$ であるというべき乗則を使って微分します。

$lim_{x \to 5} \frac{2 x}{2 x + \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 30]}$

ステップ 1.3.8

$n = 1$ のとき、 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ は $n x^{n - 1}$ であるというべき乗則を使って微分します。

$lim_{x \to 5} \frac{2 x}{2 x + 1 + \frac{d}{d x} [- 30]}$

ステップ 1.3.9

$- 30$ は $x$ について定数なので、 $x$ について $- 30$ の微分係数は $0$ です。

$lim_{x \to 5} \frac{2 x}{2 x + 1 + 0}$

ステップ 1.3.10

$2 x + 1$ と $0$ をたし算します。

$lim_{x \to 5} \frac{2 x}{2 x + 1}$

ステップ 2

極限を求めます。

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ステップ 2.1

$2$ の項は $x$ に対して一定なので、極限の外に移動させます。

$2 lim_{x \to 5} \frac{x}{2 x + 1}$

ステップ 2.2

$x$ が $5$ 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。

$2 \frac{lim_{x \to 5} x}{lim_{x \to 5} 2 x + 1}$

ステップ 2.3

$x$ が $5$ 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。

$2 \frac{lim_{x \to 5} x}{lim_{x \to 5} 2 x + lim_{x \to 5} 1}$

ステップ 2.4

$2$ の項は $x$ に対して一定なので、極限の外に移動させます。

$2 \frac{lim_{x \to 5} x}{2 lim_{x \to 5} x + lim_{x \to 5} 1}$

ステップ 2.5

$x$ が $5$ に近づくと定数である $1$ の極限値を求めます。

$2 \frac{lim_{x \to 5} x}{2 lim_{x \to 5} x + 1}$

ステップ 3

すべての $x$ に $5$ に代入し、極限値を求めます。

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ステップ 3.1

$x$ を $5$ に代入し、 $x$ の極限値を求めます。

$2 \frac{5}{2 lim_{x \to 5} x + 1}$

ステップ 3.2

$x$ を $5$ に代入し、 $x$ の極限値を求めます。

$2 \frac{5}{2 \cdot 5 + 1}$

ステップ 4

答えを簡約します。

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ステップ 4.1

分母を簡約します。

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ステップ 4.1.1

$2$ に $5$ をかけます。

$2 \frac{5}{10 + 1}$

ステップ 4.1.2

$10$ と $1$ をたし算します。

$2 (\frac{5}{11})$

ステップ 4.2

$2 (\frac{5}{11})$ を掛けます。

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ステップ 4.2.1

$2$ と $\frac{5}{11}$ をまとめます。

$\frac{2 \cdot 5}{11}$

ステップ 4.2.2

$2$ に $5$ をかけます。

$\frac{10}{11}$

ステップ 5

結果は複数の形で表すことができます。

完全形：

$\frac{10}{11}$

10進法形式：

$0.\overline{90}$

微分積分学準備 例

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