Математический анализ Примеры

Оценить предел предел (tan(nx))/(sin(x)), если x стремится к 0
Этап 1
Применим тригонометрические тождества.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 1.2
Перепишем в виде произведения.
Этап 1.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1
Переведем в .
Этап 1.3.2
Переведем в .
Этап 2
Рассмотрим предел как левосторонний.
Этап 3
Вычислим левосторонний предел.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Перепишем в виде .
Этап 3.2
Применим правило Лопиталя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 3.2.1.2
Найдем предел числителя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1.2.1
Вычислим предел.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1.2.1.1
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку тангенс — непрерывная функция.
Этап 3.2.1.2.1.2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.2.1.2.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.2.1.2.3
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1.2.3.1
Умножим на .
Этап 3.2.1.2.3.2
Точное значение : .
Этап 3.2.1.3
Найдем предел знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1.3.1
Применим тригонометрические тождества.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1.3.1.1
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 3.2.1.3.1.2
Умножим на обратную дробь, чтобы разделить на .
Этап 3.2.1.3.1.3
Умножим на .
Этап 3.2.1.3.2
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 3.2.1.3.3
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.2.1.3.4
Точное значение : .
Этап 3.2.1.3.5
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 3.2.1.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 3.2.2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 3.2.3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 3.2.3.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.3.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.2.3.2.2
Производная по равна .
Этап 3.2.3.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.2.3.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.2.3.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.2.3.5
Умножим на .
Этап 3.2.3.6
Изменим порядок множителей в .
Этап 3.2.3.7
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 3.2.3.8
Умножим на обратную дробь, чтобы разделить на .
Этап 3.2.3.9
Умножим на .
Этап 3.2.3.10
Производная по равна .
Этап 3.2.4
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.4.1
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 3.2.4.2
Применим правило умножения к .
Этап 3.2.4.3
Единица в любой степени равна единице.
Этап 3.2.5
Объединим и .
Этап 3.2.6
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 3.2.7
Объединим.
Этап 3.2.8
Умножим на .
Этап 3.2.9
Умножим на .
Этап 3.2.10
Разделим дроби.
Этап 3.2.11
Переведем в .
Этап 3.2.12
Умножим на .
Этап 3.2.13
Разделим дроби.
Этап 3.2.14
Переведем в .
Этап 3.2.15
Разделим на .
Этап 3.3
Вычислим предел.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.1
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.3.2
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 3.3.3
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку секанс — непрерывная функция.
Этап 3.3.4
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 3.3.5
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку секанс — непрерывная функция.
Этап 3.3.6
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.4
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.4.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.5
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.1
Точное значение : .
Этап 3.5.2
Умножим на .
Этап 3.5.3
Умножим на .
Этап 3.5.4
Точное значение : .
Этап 3.5.5
Единица в любой степени равна единице.
Этап 3.5.6
Умножим на .
Этап 4
Рассмотрим предел как правосторонний.
Этап 5
Вычислим правосторонний предел.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Перепишем в виде .
Этап 5.2
Применим правило Лопиталя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 5.2.1.2
Найдем предел числителя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1.2.1
Вычислим предел.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1.2.1.1
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку тангенс — непрерывная функция.
Этап 5.2.1.2.1.2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.2.1.2.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.2.1.2.3
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1.2.3.1
Умножим на .
Этап 5.2.1.2.3.2
Точное значение : .
Этап 5.2.1.3
Найдем предел знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1.3.1
Применим тригонометрические тождества.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1.3.1.1
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 5.2.1.3.1.2
Умножим на обратную дробь, чтобы разделить на .
Этап 5.2.1.3.1.3
Умножим на .
Этап 5.2.1.3.2
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 5.2.1.3.3
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.2.1.3.4
Точное значение : .
Этап 5.2.1.3.5
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 5.2.1.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 5.2.2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 5.2.3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 5.2.3.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.3.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 5.2.3.2.2
Производная по равна .
Этап 5.2.3.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 5.2.3.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.2.3.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.2.3.5
Умножим на .
Этап 5.2.3.6
Изменим порядок множителей в .
Этап 5.2.3.7
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 5.2.3.8
Умножим на обратную дробь, чтобы разделить на .
Этап 5.2.3.9
Умножим на .
Этап 5.2.3.10
Производная по равна .
Этап 5.2.4
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.4.1
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 5.2.4.2
Применим правило умножения к .
Этап 5.2.4.3
Единица в любой степени равна единице.
Этап 5.2.5
Объединим и .
Этап 5.2.6
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 5.2.7
Объединим.
Этап 5.2.8
Умножим на .
Этап 5.2.9
Умножим на .
Этап 5.2.10
Разделим дроби.
Этап 5.2.11
Переведем в .
Этап 5.2.12
Умножим на .
Этап 5.2.13
Разделим дроби.
Этап 5.2.14
Переведем в .
Этап 5.2.15
Разделим на .
Этап 5.3
Вычислим предел.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.3.2
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 5.3.3
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку секанс — непрерывная функция.
Этап 5.3.4
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 5.3.5
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку секанс — непрерывная функция.
Этап 5.3.6
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.4
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.4.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.5
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1
Точное значение : .
Этап 5.5.2
Умножим на .
Этап 5.5.3
Умножим на .
Этап 5.5.4
Точное значение : .
Этап 5.5.5
Единица в любой степени равна единице.
Этап 5.5.6
Умножим на .
Этап 6
Так как левосторонний предел совпадает с правосторонним, предел равен .