Математический анализ Примеры

Вычислить при помощи правила Лопиталя предел (cos(6x)-cos(7x))/(x^2), если x стремится к 0
Этап 1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 1.2
Найдем предел числителя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 1.2.2
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 1.2.3
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 1.2.4
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 1.2.5
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 1.2.6
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.6.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.2.6.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.2.7
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.7.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.7.1.1
Умножим на .
Этап 1.2.7.1.2
Точное значение : .
Этап 1.2.7.1.3
Умножим на .
Этап 1.2.7.1.4
Точное значение : .
Этап 1.2.7.1.5
Умножим на .
Этап 1.2.7.2
Вычтем из .
Этап 1.3
Найдем предел знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 1.3.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.3.3
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 1.3.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 1.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 3.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.1
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.1.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.3.1.2
Производная по равна .
Этап 3.3.1.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.3.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.4
Умножим на .
Этап 3.3.5
Умножим на .
Этап 3.4
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.4.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.4.2.2
Производная по равна .
Этап 3.4.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.4.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.4.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.4.5
Умножим на .
Этап 3.4.6
Умножим на .
Этап 3.4.7
Умножим на .
Этап 3.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5
Применим правило Лопиталя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 5.1.2
Найдем предел числителя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1.2.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 5.1.2.2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.1.2.3
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 5.1.2.4
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.1.2.5
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.1.2.6
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 5.1.2.7
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.1.2.8
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1.2.8.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.1.2.8.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.1.2.9
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1.2.9.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1.2.9.1.1
Умножим на .
Этап 5.1.2.9.1.2
Точное значение : .
Этап 5.1.2.9.1.3
Умножим на .
Этап 5.1.2.9.1.4
Умножим на .
Этап 5.1.2.9.1.5
Точное значение : .
Этап 5.1.2.9.1.6
Умножим на .
Этап 5.1.2.9.2
Добавим и .
Этап 5.1.3
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.1.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 5.2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 5.3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 5.3.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 5.3.3
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.3.3.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.3.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 5.3.3.2.2
Производная по равна .
Этап 5.3.3.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 5.3.3.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.3.3.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.3.3.5
Умножим на .
Этап 5.3.3.6
Перенесем влево от .
Этап 5.3.3.7
Умножим на .
Этап 5.3.4
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.3.4.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.4.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 5.3.4.2.2
Производная по равна .
Этап 5.3.4.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 5.3.4.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.3.4.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.3.4.5
Умножим на .
Этап 5.3.4.6
Перенесем влево от .
Этап 5.3.4.7
Умножим на .
Этап 5.3.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.4
Разделим на .
Этап 6
Вычислим предел.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 6.2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 6.3
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 6.4
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 6.5
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 6.6
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 6.7
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 7
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 7.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 8
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.1.1
Умножим на .
Этап 8.1.2
Точное значение : .
Этап 8.1.3
Умножим на .
Этап 8.1.4
Умножим на .
Этап 8.1.5
Точное значение : .
Этап 8.1.6
Умножим на .
Этап 8.2
Добавим и .
Этап 8.3
Объединим и .