微分積分学準備例

$lim_{x \to 8} {(\frac{x + 1}{x - 1})}^{x}$

ステップ 1

対数の性質を利用して極限を簡約します。

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ステップ 1.1

${(\frac{x + 1}{x - 1})}^{x}$ を $e^{\ln ({(\frac{x + 1}{x - 1})}^{x})}$ に書き換えます。

$lim_{x \to 8} e^{\ln ({(\frac{x + 1}{x - 1})}^{x})}$

ステップ 1.2

$x$ を対数の外に移動させて、 $\ln ({(\frac{x + 1}{x - 1})}^{x})$ を展開します。

$lim_{x \to 8} e^{x \ln (\frac{x + 1}{x - 1})}$

ステップ 2

極限を求めます。

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ステップ 2.1

指数に極限を移動させます。

$e^{lim_{x \to 8} x \ln (\frac{x + 1}{x - 1})}$

ステップ 2.2

$x$ が $8$ に近づいたら、極限で極限の法則の積を利用して極限を分割します。

$e^{lim_{x \to 8} x \cdot lim_{x \to 8} \ln (\frac{x + 1}{x - 1})}$

ステップ 2.3

対数の内側に極限を移動させます。

$e^{lim_{x \to 8} x \cdot \ln (lim_{x \to 8} \frac{x + 1}{x - 1})}$

ステップ 2.4

$x$ が $8$ 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。

$e^{lim_{x \to 8} x \cdot \ln (\frac{lim_{x \to 8} x + 1}{lim_{x \to 8} x - 1})}$

ステップ 2.5

$x$ が $8$ 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。

$e^{lim_{x \to 8} x \cdot \ln (\frac{lim_{x \to 8} x + lim_{x \to 8} 1}{lim_{x \to 8} x - 1})}$

ステップ 2.6

$x$ が $8$ に近づくと定数である $1$ の極限値を求めます。

$e^{lim_{x \to 8} x \cdot \ln (\frac{lim_{x \to 8} x + 1}{lim_{x \to 8} x - 1})}$

ステップ 2.7

$x$ が $8$ 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。

$e^{lim_{x \to 8} x \cdot \ln (\frac{lim_{x \to 8} x + 1}{lim_{x \to 8} x - lim_{x \to 8} 1})}$

ステップ 2.8

$x$ が $8$ に近づくと定数である $1$ の極限値を求めます。

$e^{lim_{x \to 8} x \cdot \ln (\frac{lim_{x \to 8} x + 1}{lim_{x \to 8} x - 1 \cdot 1})}$

ステップ 3

すべての $x$ に $8$ に代入し、極限値を求めます。

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ステップ 3.1

$x$ を $8$ に代入し、 $x$ の極限値を求めます。

$e^{8 \cdot \ln (\frac{lim_{x \to 8} x + 1}{lim_{x \to 8} x - 1 \cdot 1})}$

ステップ 3.2

$x$ を $8$ に代入し、 $x$ の極限値を求めます。

$e^{8 \cdot \ln (\frac{8 + 1}{lim_{x \to 8} x - 1 \cdot 1})}$

ステップ 3.3

$x$ を $8$ に代入し、 $x$ の極限値を求めます。

$e^{8 \cdot \ln (\frac{8 + 1}{8 - 1 \cdot 1})}$

ステップ 4

答えを簡約します。

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ステップ 4.1

対数の中の $8$ を移動させて $8 \cdot \ln (\frac{8 + 1}{8 - 1 \cdot 1})$ を簡約します。

$e^{\ln ({(\frac{8 + 1}{8 - 1 \cdot 1})}^{8})}$

ステップ 4.2

指数関数と対数関数は逆関数です。

${(\frac{8 + 1}{8 - 1 \cdot 1})}^{8}$

ステップ 4.3

$8$ と $1$ をたし算します。

${(\frac{9}{8 - 1 \cdot 1})}^{8}$

ステップ 4.4

分母を簡約します。

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ステップ 4.4.1

$- 1$ に $1$ をかけます。

${(\frac{9}{8 - 1})}^{8}$

ステップ 4.4.2

$8$ から $1$ を引きます。

${(\frac{9}{7})}^{8}$

ステップ 4.5

積の法則を $\frac{9}{7}$ に当てはめます。

$\frac{9^{8}}{7^{8}}$

ステップ 4.6

$9$ を $8$ 乗します。

$\frac{43046721}{7^{8}}$

ステップ 4.7

$7$ を $8$ 乗します。

$\frac{43046721}{5764801}$

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：

$\frac{43046721}{5764801}$

10進法形式：

$7.46716512 \dots$

微分積分学準備 例

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