Математический анализ Примеры

$lim_{x \to 4} \frac{\sqrt{x^{2} + 1} - \sqrt{x + 13}}{x - 4}$

Этап 1

Применим правило Лопиталя.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Найдем предел числителя и предел знаменателя.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1

Возьмем предел числителя и предел знаменателя.

$\frac{lim_{x \to 4} \sqrt{x^{2} + 1} - \sqrt{x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Этап 1.1.2

Найдем предел числителя.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.2.1

Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении $x$ к $4$ .

$\frac{lim_{x \to 4} \sqrt{x^{2} + 1} - lim_{x \to 4} \sqrt{x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Этап 1.1.2.2

Внесем предел под знак радикала.

$\frac{\sqrt{lim_{x \to 4} x^{2} + 1} - lim_{x \to 4} \sqrt{x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Этап 1.1.2.3

Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении $x$ к $4$ .

$\frac{\sqrt{lim_{x \to 4} x^{2} + lim_{x \to 4} 1} - lim_{x \to 4} \sqrt{x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Этап 1.1.2.4

Вынесем степень $2$ в выражении $x^{2}$ из-под знака предела по правилу степени для пределов.

$\frac{\sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + lim_{x \to 4} 1} - lim_{x \to 4} \sqrt{x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Этап 1.1.2.5

Найдем предел $1$ , который является константой по мере приближения $x$ к $4$ .

$\frac{\sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1} - lim_{x \to 4} \sqrt{x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Этап 1.1.2.6

Внесем предел под знак радикала.

$\frac{\sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1} - \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Этап 1.1.2.7

Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении $x$ к $4$ .

$\frac{\sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1} - \sqrt{lim_{x \to 4} x + lim_{x \to 4} 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Этап 1.1.2.8

Найдем предел $13$ , который является константой по мере приближения $x$ к $4$ .

$\frac{\sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1} - \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Этап 1.1.2.9

Найдем значения пределов, подставив значение $4$ для всех вхождений $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.2.9.1

Найдем предел $x$ , подставив значение $4$ для $x$ .

$\frac{\sqrt{4^{2} + 1} - \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Этап 1.1.2.9.2

Найдем предел $x$ , подставив значение $4$ для $x$ .

$\frac{\sqrt{4^{2} + 1} - \sqrt{4 + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Этап 1.1.2.10

Упростим ответ.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.2.10.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.2.10.1.1

Возведем $4$ в степень $2$ .

$\frac{\sqrt{16 + 1} - \sqrt{4 + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Этап 1.1.2.10.1.2

Добавим $16$ и $1$ .

$\frac{\sqrt{17} - \sqrt{4 + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Этап 1.1.2.10.1.3

Добавим $4$ и $13$ .

$\frac{\sqrt{17} - \sqrt{17}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Этап 1.1.2.10.2

Вычтем $\sqrt{17}$ из $\sqrt{17}$ .

$\frac{0}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Этап 1.1.3

Найдем предел знаменателя.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.3.1

Вычислим предел.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.3.1.1

Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении $x$ к $4$ .

$\frac{0}{lim_{x \to 4} x - lim_{x \to 4} 4}$

Этап 1.1.3.1.2

Найдем предел $4$ , который является константой по мере приближения $x$ к $4$ .

$\frac{0}{lim_{x \to 4} x - 1 \cdot 4}$

Этап 1.1.3.2

Найдем предел $x$ , подставив значение $4$ для $x$ .

$\frac{0}{4 - 1 \cdot 4}$

Этап 1.1.3.3

Упростим ответ.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.3.3.1

Умножим $- 1$ на $4$ .

$\frac{0}{4 - 4}$

Этап 1.1.3.3.2

Вычтем $4$ из $4$ .

$\frac{0}{0}$

Этап 1.1.3.3.3

Выражение содержит деление на $0$ . Выражение не определено.

Неопределенные

$\frac{0}{0}$

Этап 1.1.3.4

Выражение содержит деление на $0$ . Выражение не определено.

Неопределенные

$\frac{0}{0}$

Этап 1.1.4

Выражение содержит деление на $0$ . Выражение не определено.

Неопределенные

$\frac{0}{0}$

Этап 1.2

Поскольку $\frac{0}{0}$ является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.

$lim_{x \to 4} \frac{\sqrt{x^{2} + 1} - \sqrt{x + 13}}{x - 4} = lim_{x \to 4} \frac{\frac{d}{d x} [\sqrt{x^{2} + 1} - \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3

Найдем производную числителя и знаменателя.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.1

Продифференцируем числитель и знаменатель.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{d}{d x} [\sqrt{x^{2} + 1} - \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.2

По правилу суммы производная $\sqrt{x^{2} + 1} - \sqrt{x + 13}$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [\sqrt{x^{2} + 1}] + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{d}{d x} [\sqrt{x^{2} + 1}] + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3

Найдем значение $\frac{d}{d x} [\sqrt{x^{2} + 1}]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.3.1

С помощью $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ запишем $\sqrt{x^{2} + 1}$ в виде ${(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{d}{d x} [{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.2

Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ имеет вид $f' (g (x)) g' (x)$ , где $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ и $g (x) = x^{2} + 1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.3.2.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{1}$ как $x^{2} + 1$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [x^{2} + 1] + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.2.2

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{n}]$ имеет вид $n {u_{1}}^{n - 1}$ , где $n = \frac{1}{2}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {u_{1}}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x^{2} + 1] + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.2.3

Заменим все вхождения $u_{1}$ на $x^{2} + 1$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x^{2} + 1] + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.3

По правилу суммы производная $x^{2} + 1$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} - 1} (\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [1]) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.4

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 2$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} - 1} (2 x + \frac{d}{d x} [1]) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.5

Поскольку $1$ является константой относительно $x$ , производная $1$ относительно $x$ равна $0$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} - 1} (2 x + 0) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.6

Чтобы записать $- 1$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{2}{2}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} (2 x + 0) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.7

Объединим $- 1$ и $\frac{2}{2}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} (2 x + 0) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.8

Объединим числители над общим знаменателем.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} (2 x + 0) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.9

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.3.9.1

Умножим $- 1$ на $2$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{1 - 2}{2}} (2 x + 0) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.9.2

Вычтем $2$ из $1$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{- 1}{2}} (2 x + 0) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.10

Вынесем знак минуса перед дробью.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}} (2 x + 0) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.11

Добавим $2 x$ и $0$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}} (2 x) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.12

Объединим $\frac{1}{2}$ и ${(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{{(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}}}{2} (2 x) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.13

Объединим $2$ и $\frac{{(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}}}{2}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{2 {(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}}}{2} x + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.14

Объединим $\frac{2 {(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}}}{2}$ и $x$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{2 {(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}} x}{2} + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.15

Перенесем ${(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}}$ в знаменатель, используя правило отрицательных степеней $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{2 x}{2 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.16

Сократим общий множитель.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{2 x}{2 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.3.17

Перепишем это выражение.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4

Найдем значение $\frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.4.1

С помощью $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ запишем $\sqrt{x + 13}$ в виде ${(x + 13)}^{\frac{1}{2}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- {(x + 13)}^{\frac{1}{2}}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4.2

Поскольку $- 1$ является константой относительно $x$ , производная $- {(x + 13)}^{\frac{1}{2}}$ по $x$ равна $- \frac{d}{d x} [{(x + 13)}^{\frac{1}{2}}]$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{d}{d x} [{(x + 13)}^{\frac{1}{2}}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4.3

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.4.3.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{2}$ как $x + 13$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [x + 13])}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4.3.2

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{n}]$ имеет вид $n {u_{2}}^{n - 1}$ , где $n = \frac{1}{2}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {u_{2}}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x + 13])}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4.3.3

Заменим все вхождения $u_{2}$ на $x + 13$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x + 13])}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4.4

По правилу суммы производная $x + 13$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [13]$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{1}{2} - 1} (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [13]))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4.5

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 1$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{1}{2} - 1} (1 + \frac{d}{d x} [13]))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4.6

Поскольку $13$ является константой относительно $x$ , производная $13$ относительно $x$ равна $0$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{1}{2} - 1} (1 + 0))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4.7

Чтобы записать $- 1$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{2}{2}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} (1 + 0))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4.8

Объединим $- 1$ и $\frac{2}{2}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} (1 + 0))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4.9

Объединим числители над общим знаменателем.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} (1 + 0))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4.10

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.4.10.1

Умножим $- 1$ на $2$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{1 - 2}{2}} (1 + 0))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4.10.2

Вычтем $2$ из $1$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{- 1}{2}} (1 + 0))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4.11

Вынесем знак минуса перед дробью.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{- \frac{1}{2}} (1 + 0))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4.12

Добавим $1$ и $0$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{- \frac{1}{2}} \cdot 1)}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4.13

Объединим $\frac{1}{2}$ и ${(x + 13)}^{- \frac{1}{2}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{{(x + 13)}^{- \frac{1}{2}}}{2} \cdot 1)}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4.14

Умножим $\frac{{(x + 13)}^{- \frac{1}{2}}}{2}$ на $1$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{{(x + 13)}^{- \frac{1}{2}}}{2}}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.4.15

Перенесем ${(x + 13)}^{- \frac{1}{2}}$ в знаменатель, используя правило отрицательных степеней $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2 {(x + 13)}^{\frac{1}{2}}}}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Этап 1.3.5

По правилу суммы производная $x - 4$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 4]$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2 {(x + 13)}^{\frac{1}{2}}}}{\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 4]}$

Этап 1.3.6

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 1$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2 {(x + 13)}^{\frac{1}{2}}}}{1 + \frac{d}{d x} [- 4]}$

Этап 1.3.7

Поскольку $- 4$ является константой относительно $x$ , производная $- 4$ относительно $x$ равна $0$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2 {(x + 13)}^{\frac{1}{2}}}}{1 + 0}$

Этап 1.3.8

Добавим $1$ и $0$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2 {(x + 13)}^{\frac{1}{2}}}}{1}$

Этап 1.4

Переведем дробные показатели степени в форму с радикалами.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.4.1

Перепишем ${(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}$ в виде $\sqrt{x^{2} + 1}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} - \frac{1}{2 {(x + 13)}^{\frac{1}{2}}}}{1}$

Этап 1.4.2

Перепишем ${(x + 13)}^{\frac{1}{2}}$ в виде $\sqrt{x + 13}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} - \frac{1}{2 \sqrt{x + 13}}}{1}$

Этап 1.5

Объединим термины.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.1

Чтобы записать $\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}}$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{2 \sqrt{x + 13}}{2 \sqrt{x + 13}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} \cdot \frac{2 \sqrt{x + 13}}{2 \sqrt{x + 13}} - \frac{1}{2 \sqrt{x + 13}}}{1}$

Этап 1.5.2

Чтобы записать $- \frac{1}{2 \sqrt{x + 13}}$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{\sqrt{x^{2} + 1}}{\sqrt{x^{2} + 1}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} \cdot \frac{2 \sqrt{x + 13}}{2 \sqrt{x + 13}} - \frac{1}{2 \sqrt{x + 13}} \cdot \frac{\sqrt{x^{2} + 1}}{\sqrt{x^{2} + 1}}}{1}$

Этап 1.5.3

Запишем каждое выражение с общим знаменателем $\sqrt{x^{2} + 1} \cdot 2 \sqrt{x + 13}$ , умножив на подходящий множитель $1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.3.1

Умножим $\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}}$ на $\frac{2 \sqrt{x + 13}}{2 \sqrt{x + 13}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x (2 \sqrt{x + 13})}{\sqrt{x^{2} + 1} (2 \sqrt{x + 13})} - \frac{1}{2 \sqrt{x + 13}} \cdot \frac{\sqrt{x^{2} + 1}}{\sqrt{x^{2} + 1}}}{1}$

Этап 1.5.3.2

Объединим, используя правило умножения для радикалов.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x (2 \sqrt{x + 13})}{2 \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}} - \frac{1}{2 \sqrt{x + 13}} \cdot \frac{\sqrt{x^{2} + 1}}{\sqrt{x^{2} + 1}}}{1}$

Этап 1.5.3.3

Умножим $\frac{1}{2 \sqrt{x + 13}}$ на $\frac{\sqrt{x^{2} + 1}}{\sqrt{x^{2} + 1}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x (2 \sqrt{x + 13})}{2 \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}} - \frac{\sqrt{x^{2} + 1}}{2 \sqrt{x + 13} \sqrt{x^{2} + 1}}}{1}$

Этап 1.5.3.4

Объединим, используя правило умножения для радикалов.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x (2 \sqrt{x + 13})}{2 \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}} - \frac{\sqrt{x^{2} + 1}}{2 \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}}{1}$

Этап 1.5.4

Объединим числители над общим знаменателем.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x (2 \sqrt{x + 13}) - \sqrt{x^{2} + 1}}{2 \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}}{1}$

Этап 1.6

Разделим $\frac{x (2 \sqrt{x + 13}) - \sqrt{x^{2} + 1}}{2 \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$ на $1$ .

$lim_{x \to 4} \frac{x (2 \sqrt{x + 13}) - \sqrt{x^{2} + 1}}{2 \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Этап 2

Вычислим предел.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Вынесем член $\frac{1}{2}$ из-под знака предела, так как он не зависит от $x$ .

$\frac{1}{2} lim_{x \to 4} \frac{x (2 \sqrt{x + 13}) - \sqrt{x^{2} + 1}}{\sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Этап 2.2

Разобьем предел с помощью правила частного пределов при стремлении $x$ к $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{lim_{x \to 4} x \cdot 2 \sqrt{x + 13} - \sqrt{x^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Этап 2.3

Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении $x$ к $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{lim_{x \to 4} x \cdot 2 \sqrt{x + 13} - lim_{x \to 4} \sqrt{x^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Этап 2.4

Вынесем член $2$ из-под знака предела, так как он не зависит от $x$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \sqrt{x + 13} - lim_{x \to 4} \sqrt{x^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Этап 2.5

Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении $x$ к $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot lim_{x \to 4} \sqrt{x + 13} - lim_{x \to 4} \sqrt{x^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Этап 2.6

Внесем предел под знак радикала.

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - lim_{x \to 4} \sqrt{x^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Этап 2.7

Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении $x$ к $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + lim_{x \to 4} 13} - lim_{x \to 4} \sqrt{x^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Этап 2.8

Найдем предел $13$ , который является константой по мере приближения $x$ к $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - lim_{x \to 4} \sqrt{x^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Этап 2.9

Внесем предел под знак радикала.

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{lim_{x \to 4} x^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Этап 2.10

Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении $x$ к $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{lim_{x \to 4} x^{2} + lim_{x \to 4} 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Этап 2.11

Вынесем степень $2$ в выражении $x^{2}$ из-под знака предела по правилу степени для пределов.

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + lim_{x \to 4} 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Этап 2.12

Найдем предел $1$ , который является константой по мере приближения $x$ к $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Этап 2.13

Внесем предел под знак радикала.

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{lim_{x \to 4} (x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Этап 2.14

Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении $x$ к $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{lim_{x \to 4} x^{2} + 1 \cdot lim_{x \to 4} x + 13}}$

Этап 2.15

Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении $x$ к $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{(lim_{x \to 4} x^{2} + lim_{x \to 4} 1) \cdot lim_{x \to 4} x + 13}}$

Этап 2.16

Вынесем степень $2$ в выражении $x^{2}$ из-под знака предела по правилу степени для пределов.

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{({(lim_{x \to 4} x)}^{2} + lim_{x \to 4} 1) \cdot lim_{x \to 4} x + 13}}$

Этап 2.17

Найдем предел $1$ , который является константой по мере приближения $x$ к $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{({(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1) \cdot lim_{x \to 4} x + 13}}$

Этап 2.18

Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении $x$ к $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{({(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1) \cdot (lim_{x \to 4} x + lim_{x \to 4} 13)}}$

Этап 2.19

Найдем предел $13$ , который является константой по мере приближения $x$ к $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{({(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1) \cdot (lim_{x \to 4} x + 13)}}$

Этап 3

Найдем значения пределов, подставив значение $4$ для всех вхождений $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Найдем предел $x$ , подставив значение $4$ для $x$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 \cdot 4 \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{({(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1) \cdot (lim_{x \to 4} x + 13)}}$

Этап 3.2

Найдем предел $x$ , подставив значение $4$ для $x$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 \cdot 4 \cdot \sqrt{4 + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{({(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1) \cdot (lim_{x \to 4} x + 13)}}$

Этап 3.3

Найдем предел $x$ , подставив значение $4$ для $x$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 \cdot 4 \cdot \sqrt{4 + 13} - \sqrt{4^{2} + 1}}{\sqrt{({(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1) \cdot (lim_{x \to 4} x + 13)}}$

Этап 3.4

Найдем предел $x$ , подставив значение $4$ для $x$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 \cdot 4 \cdot \sqrt{4 + 13} - \sqrt{4^{2} + 1}}{\sqrt{(4^{2} + 1) \cdot (lim_{x \to 4} x + 13)}}$

Этап 3.5

Найдем предел $x$ , подставив значение $4$ для $x$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 \cdot 4 \cdot \sqrt{4 + 13} - \sqrt{4^{2} + 1}}{\sqrt{(4^{2} + 1) \cdot (4 + 13)}}$

Этап 4

Упростим ответ.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1.1

Умножим $2$ на $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{8 \cdot \sqrt{4 + 13} - \sqrt{4^{2} + 1}}{\sqrt{(4^{2} + 1) \cdot (4 + 13)}}$

Этап 4.1.2

Добавим $4$ и $13$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{8 \cdot \sqrt{17} - \sqrt{4^{2} + 1}}{\sqrt{(4^{2} + 1) \cdot (4 + 13)}}$

Этап 4.1.3

Возведем $4$ в степень $2$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{8 \sqrt{17} - \sqrt{16 + 1}}{\sqrt{(4^{2} + 1) \cdot (4 + 13)}}$

Этап 4.1.4

Добавим $16$ и $1$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{8 \sqrt{17} - \sqrt{17}}{\sqrt{(4^{2} + 1) \cdot (4 + 13)}}$

Этап 4.1.5

Вычтем $\sqrt{17}$ из $8 \sqrt{17}$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{7 \sqrt{17}}{\sqrt{(4^{2} + 1) \cdot (4 + 13)}}$

Этап 4.2

Упростим знаменатель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1

Возведем $4$ в степень $2$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{7 \sqrt{17}}{\sqrt{(16 + 1) (4 + 13)}}$

Этап 4.2.2

Добавим $16$ и $1$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{7 \sqrt{17}}{\sqrt{17 (4 + 13)}}$

Этап 4.2.3

Добавим $4$ и $13$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{7 \sqrt{17}}{\sqrt{17 \cdot 17}}$

Этап 4.2.4

Умножим $17$ на $17$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{7 \sqrt{17}}{\sqrt{289}}$

Этап 4.2.5

Перепишем $289$ в виде $17^{2}$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{7 \sqrt{17}}{\sqrt{17^{2}}}$

Этап 4.2.6

Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.

$\frac{1}{2} \cdot \frac{7 \sqrt{17}}{17}$

Этап 4.3

Умножим $\frac{1}{2} \cdot \frac{7 \sqrt{17}}{17}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.1

Умножим $\frac{1}{2}$ на $\frac{7 \sqrt{17}}{17}$ .

$\frac{7 \sqrt{17}}{2 \cdot 17}$

Этап 4.3.2

Умножим $2$ на $17$ .

$\frac{7 \sqrt{17}}{34}$

Этап 5

Результат можно представить в различном виде.

Точная форма:

$\frac{7 \sqrt{17}}{34}$

Десятичная форма:

$0.84887468 \dots$