Математический анализ Примеры

Вычислить при помощи правила Лопиталя предел (3e^(x-1)-3)/(3cos(x-1)-3x^3), если x стремится к 1
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
Вычислим предел.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 1.2.1.2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 1.2.1.3
Внесем предел под знак экспоненты.
Этап 1.2.1.4
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 1.2.1.5
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 1.2.1.6
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 1.2.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.2.3
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.1.1
Умножим на .
Этап 1.2.3.1.2
Вычтем из .
Этап 1.2.3.1.3
Любое число в степени равно .
Этап 1.2.3.1.4
Умножим на .
Этап 1.2.3.1.5
Умножим на .
Этап 1.2.3.2
Вычтем из .
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
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 1.3.4
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 1.3.5
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 1.3.6
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 1.3.7
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 1.3.8
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.8.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.3.8.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.3.9
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.9.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.9.1.1
Умножим на .
Этап 1.3.9.1.2
Вычтем из .
Этап 1.3.9.1.3
Точное значение : .
Этап 1.3.9.1.4
Умножим на .
Этап 1.3.9.1.5
Единица в любой степени равна единице.
Этап 1.3.9.1.6
Умножим на .
Этап 1.3.9.2
Вычтем из .
Этап 1.3.9.3
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 1.3.10
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
Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что имеет вид , где =.
Этап 3.3.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.3.3
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.5
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.3.6
Добавим и .
Этап 3.3.7
Умножим на .
Этап 3.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.5
Добавим и .
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 цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.7.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.7.2.2
Производная по равна .
Этап 3.7.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.7.3
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.7.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.7.5
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.7.6
Добавим и .
Этап 3.7.7
Умножим на .
Этап 3.7.8
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 3.9
Изменим порядок членов.
Этап 4
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 4.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 4.2.4
Сократим общий множитель.
Этап 4.2.5
Перепишем это выражение.
Этап 5
Разобьем предел с помощью правила частного пределов при стремлении к .
Этап 6
Внесем предел под знак экспоненты.
Этап 7
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 8
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 9
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 10
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 11
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 12
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 13
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 14
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 15
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 15.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 15.3
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 16
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.1.1
Умножим на .
Этап 16.1.2
Вычтем из .
Этап 16.1.3
Любое число в степени равно .
Этап 16.2
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.2.1
Единица в любой степени равна единице.
Этап 16.2.2
Умножим на .
Этап 16.2.3
Умножим на .
Этап 16.2.4
Вычтем из .
Этап 16.2.5
Точное значение : .
Этап 16.2.6
Умножим на .
Этап 16.2.7
Добавим и .
Этап 16.3
Вынесем знак минуса перед дробью.