Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Перепишем в виде .
Этап 1.2
Развернем , вынося из логарифма.
Этап 2
Рассмотрим предел как левосторонний.
Этап 3
Этап 3.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.2
Умножим на .
Этап 3.3
Точное значение : .
Этап 3.4
Так как выражение не определено, предел не существует.
Этап 4
Рассмотрим предел как правосторонний.
Этап 5
Этап 5.1
Внесем предел под знак экспоненты.
Этап 5.2
Перепишем в виде .
Этап 5.3
Применим правило Лопиталя.
Этап 5.3.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 5.3.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 5.3.1.2
Когда стремится к справа, неограниченно убывает.
Этап 5.3.1.3
Так как числитель — константа, а знаменатель стремится к , когда стремится к справа, дробь стремится к бесконечности.
Этап 5.3.1.4
Деление бесконечности на бесконечность не определено.
Неопределенные
Этап 5.3.2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 5.3.3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Этап 5.3.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 5.3.3.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
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
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 5.3.3.4
Умножим на обратную дробь, чтобы разделить на .
Этап 5.3.3.5
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 5.3.3.6
Упростим.
Этап 5.3.3.6.1
Перепишем это выражение.
Этап 5.3.3.6.2
Умножим на .
Этап 5.3.3.7
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 5.3.3.7.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 5.3.3.7.2
Производная по равна .
Этап 5.3.3.7.3
Заменим все вхождения на .
Этап 5.3.3.8
Объединим и .
Этап 5.3.3.9
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.3.3.10
Объединим и .
Этап 5.3.3.11
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.3.3.12
Умножим на .
Этап 5.3.3.13
Упростим.
Этап 5.3.3.13.1
Упростим числитель.
Этап 5.3.3.13.1.1
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 5.3.3.13.1.2
Применим правило умножения к .
Этап 5.3.3.13.1.3
Единица в любой степени равна единице.
Этап 5.3.3.13.1.4
Объединим и .
Этап 5.3.3.13.1.5
Сократим общий множитель .
Этап 5.3.3.13.1.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.3.13.1.5.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.3.3.13.1.5.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.3.3.13.2
Объединим термины.
Этап 5.3.3.13.2.1
Перепишем в виде произведения.
Этап 5.3.3.13.2.2
Умножим на .
Этап 5.3.3.14
Перепишем в виде .
Этап 5.3.3.15
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.3.3.16
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 5.3.4
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 5.3.5
Объединим и .
Этап 5.4
Вычислим предел.
Этап 5.4.1
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.4.2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.5
Применим правило Лопиталя.
Этап 5.5.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 5.5.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 5.5.1.2
Найдем предел числителя.
Этап 5.5.1.2.1
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 5.5.1.2.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.5.1.2.3
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 5.5.1.3
Найдем предел знаменателя.
Этап 5.5.1.3.1
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 5.5.1.3.2
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 5.5.1.3.3
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.5.1.3.4
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 5.5.1.3.5
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.5.1.3.6
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Этап 5.5.1.3.6.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.5.1.3.6.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.5.1.3.7
Упростим ответ.
Этап 5.5.1.3.7.1
Умножим на .
Этап 5.5.1.3.7.2
Точное значение : .
Этап 5.5.1.3.7.3
Умножим на .
Этап 5.5.1.3.7.4
Умножим на .
Этап 5.5.1.3.7.5
Точное значение : .
Этап 5.5.1.3.7.6
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 5.5.1.3.8
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 5.5.1.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 5.5.2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 5.5.3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Этап 5.5.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 5.5.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.5.3.3
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 5.5.3.4
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 5.5.3.4.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 5.5.3.4.2
Производная по равна .
Этап 5.5.3.4.3
Заменим все вхождения на .
Этап 5.5.3.5
Возведем в степень .
Этап 5.5.3.6
Возведем в степень .
Этап 5.5.3.7
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.5.3.8
Добавим и .
Этап 5.5.3.9
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.5.3.10
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.5.3.11
Умножим на .
Этап 5.5.3.12
Перенесем влево от .
Этап 5.5.3.13
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 5.5.3.13.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 5.5.3.13.2
Производная по равна .
Этап 5.5.3.13.3
Заменим все вхождения на .
Этап 5.5.3.14
Возведем в степень .
Этап 5.5.3.15
Возведем в степень .
Этап 5.5.3.16
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.5.3.17
Добавим и .
Этап 5.5.3.18
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.5.3.19
Умножим на .
Этап 5.5.3.20
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.5.3.21
Умножим на .
Этап 5.6
Вычислим предел.
Этап 5.6.1
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.6.2
Разобьем предел с помощью правила частного пределов при стремлении к .
Этап 5.6.3
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 5.6.4
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.6.5
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 5.6.6
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 5.6.7
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.6.8
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.6.9
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 5.6.10
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 5.6.11
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.7
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Этап 5.7.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.7.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.7.3
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.8
Упростим ответ.
Этап 5.8.1
Умножим на .
Этап 5.8.2
Сократим общий множитель и .
Этап 5.8.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.8.2.2
Сократим общие множители.
Этап 5.8.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.8.2.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.8.2.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.8.2.2.4
Сократим общий множитель.
Этап 5.8.2.2.5
Перепишем это выражение.
Этап 5.8.3
Упростим знаменатель.
Этап 5.8.3.1
Умножим на .
Этап 5.8.3.2
Точное значение : .
Этап 5.8.3.3
Единица в любой степени равна единице.
Этап 5.8.3.4
Умножим на .
Этап 5.8.3.5
Точное значение : .
Этап 5.8.3.6
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 5.8.3.7
Умножим на .
Этап 5.8.3.8
Добавим и .
Этап 5.8.4
Разделим на .
Этап 5.8.5
Умножим на .
Этап 5.9
Любое число в степени равно .
Этап 6
Если право- или левостороннего предел не существует, предел не существует.