Математический анализ Примеры

Вычислить при помощи правила Лопиталя предел (4 натуральный логарифм 2x+1+x^3)/(5x^2+3x), когда 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
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 1.2.3
Внесем предел под знак логарифма.
Этап 1.2.4
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 1.2.5
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 1.2.6
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 1.2.7
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 1.2.8
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.8.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.2.8.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.2.9
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.9.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.9.1.1
Умножим на .
Этап 1.2.9.1.2
Добавим и .
Этап 1.2.9.1.3
Натуральный логарифм равен .
Этап 1.2.9.1.4
Умножим на .
Этап 1.2.9.1.5
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 1.2.9.2
Добавим и .
Этап 1.3
Найдем предел знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 1.3.2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 1.3.3
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 1.3.4
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 1.3.5
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.5.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.3.5.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.3.6
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.6.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.6.1.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 1.3.6.1.2
Умножим на .
Этап 1.3.6.1.3
Умножим на .
Этап 1.3.6.2
Добавим и .
Этап 1.3.6.3
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 1.3.7
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
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.3.2.2
Производная по равна .
Этап 3.3.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.3.3
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3.4
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.6
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.3.7
Умножим на .
Этап 3.3.8
Добавим и .
Этап 3.3.9
Объединим и .
Этап 3.3.10
Объединим и .
Этап 3.3.11
Умножим на .
Этап 3.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.5
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.1
Объединим термины.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.1.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.5.1.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.5.2
Изменим порядок членов.
Этап 3.6
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.7
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.7.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.7.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.7.3
Умножим на .
Этап 3.8
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.8.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.8.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.8.3
Умножим на .
Этап 4
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 5
Умножим на .
Этап 6
Разобьем предел с помощью правила частного пределов при стремлении к .
Этап 7
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 8
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 9
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 10
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 11
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 12
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 13
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 14
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 15
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 16
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 17
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 18
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 19
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 20
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 21
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 22
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 22.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 22.3
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 22.4
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 23
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 23.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 23.1.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 23.1.2
Умножим на .
Этап 23.1.3
Умножим на .
Этап 23.1.4
Добавим и .
Этап 23.1.5
Умножим на .
Этап 23.1.6
Добавим и .
Этап 23.2
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 23.2.1
Умножим на .
Этап 23.2.2
Добавим и .
Этап 23.2.3
Умножим на .
Этап 23.2.4
Умножим на .
Этап 23.2.5
Добавим и .