Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.2
Объединим и .
Этап 1.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2
Этап 2.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 2.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 2.1.2
Найдем предел числителя.
Этап 2.1.2.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 2.1.2.2
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 2.1.2.3
Перепишем в виде .
Этап 2.1.2.4
Рассмотрим предел как левосторонний.
Этап 2.1.2.5
Вычислим левосторонний предел.
Этап 2.1.2.5.1
Применим правило Лопиталя.
Этап 2.1.2.5.1.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 2.1.2.5.1.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 2.1.2.5.1.1.2
Когда стремится к слева, функция неограниченно возрастает.
Этап 2.1.2.5.1.1.3
Найдем предел знаменателя.
Этап 2.1.2.5.1.1.3.1
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.1.2.5.1.1.3.2
Так как числитель положителен, а знаменатель стремится к нулю и больше нуля для около слева, функция неограниченно растет.
Этап 2.1.2.5.1.1.3.3
Деление бесконечности на бесконечность не определено.
Неопределенные
Этап 2.1.2.5.1.1.4
Деление бесконечности на бесконечность не определено.
Неопределенные
Этап 2.1.2.5.1.2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 2.1.2.5.1.3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Этап 2.1.2.5.1.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 2.1.2.5.1.3.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.1.2.5.1.3.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.1.2.5.1.3.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.1.2.5.1.3.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.1.2.5.1.3.3
Производная по равна .
Этап 2.1.2.5.1.3.4
Изменим порядок множителей в .
Этап 2.1.2.5.1.3.5
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.1.2.5.1.3.5.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.1.2.5.1.3.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.1.2.5.1.3.5.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.1.2.5.1.3.6
Производная по равна .
Этап 2.1.2.5.1.3.7
Умножим на .
Этап 2.1.2.5.1.3.8
Упростим.
Этап 2.1.2.5.1.3.8.1
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.1.2.5.1.3.8.2
Объединим и .
Этап 2.1.2.5.1.3.8.3
Объединим и .
Этап 2.1.2.5.1.4
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 2.1.2.5.1.5
Объединим множители.
Этап 2.1.2.5.1.5.1
Объединим и .
Этап 2.1.2.5.1.5.2
Объединим и .
Этап 2.1.2.5.1.5.3
Объединим и .
Этап 2.1.2.5.1.6
Сократим общий множитель .
Этап 2.1.2.5.1.6.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.2.5.1.6.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.2.5.1.7
Упростим числитель.
Этап 2.1.2.5.1.7.1
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 2.1.2.5.1.7.2
Применим правило умножения к .
Этап 2.1.2.5.1.7.3
Единица в любой степени равна единице.
Этап 2.1.2.5.1.7.4
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 2.1.2.5.1.7.5
Объединим показатели степеней.
Этап 2.1.2.5.1.7.5.1
Объединим и .
Этап 2.1.2.5.1.7.5.2
Умножим на .
Этап 2.1.2.5.1.7.5.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.1.2.5.1.7.5.3.1
Умножим на .
Этап 2.1.2.5.1.7.5.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.1.2.5.1.7.5.3.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.2.5.1.7.5.3.2
Добавим и .
Этап 2.1.2.5.1.7.6
Сократим выражение, путем отбрасывания общих множителей.
Этап 2.1.2.5.1.7.6.1
Сократим выражение путем отбрасывания общих множителей.
Этап 2.1.2.5.1.7.6.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.2.5.1.7.6.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.2.5.1.7.6.2
Разделим на .
Этап 2.1.2.5.1.8
Сократим общий множитель .
Этап 2.1.2.5.1.8.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.2.5.1.8.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.2.5.2
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 2.1.2.6
Рассмотрим предел как правосторонний.
Этап 2.1.2.7
Вычислим правосторонний предел.
Этап 2.1.2.7.1
Применим правило Лопиталя.
Этап 2.1.2.7.1.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 2.1.2.7.1.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 2.1.2.7.1.1.2
Когда стремится к справа, функция неограниченно возрастает.
Этап 2.1.2.7.1.1.3
Найдем предел знаменателя.
Этап 2.1.2.7.1.1.3.1
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.1.2.7.1.1.3.2
Так как числитель положителен, а знаменатель стремится к нулю и больше нуля для около справа, функция неограниченно растет.
Этап 2.1.2.7.1.1.3.3
Деление бесконечности на бесконечность не определено.
Неопределенные
Этап 2.1.2.7.1.1.4
Деление бесконечности на бесконечность не определено.
Неопределенные
Этап 2.1.2.7.1.2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 2.1.2.7.1.3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Этап 2.1.2.7.1.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 2.1.2.7.1.3.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.1.2.7.1.3.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.1.2.7.1.3.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.1.2.7.1.3.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.1.2.7.1.3.3
Производная по равна .
Этап 2.1.2.7.1.3.4
Изменим порядок множителей в .
Этап 2.1.2.7.1.3.5
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.1.2.7.1.3.5.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.1.2.7.1.3.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.1.2.7.1.3.5.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.1.2.7.1.3.6
Производная по равна .
Этап 2.1.2.7.1.3.7
Умножим на .
Этап 2.1.2.7.1.3.8
Упростим.
Этап 2.1.2.7.1.3.8.1
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.1.2.7.1.3.8.2
Объединим и .
Этап 2.1.2.7.1.3.8.3
Объединим и .
Этап 2.1.2.7.1.4
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 2.1.2.7.1.5
Объединим множители.
Этап 2.1.2.7.1.5.1
Объединим и .
Этап 2.1.2.7.1.5.2
Объединим и .
Этап 2.1.2.7.1.5.3
Объединим и .
Этап 2.1.2.7.1.6
Сократим общий множитель .
Этап 2.1.2.7.1.6.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.2.7.1.6.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.2.7.1.7
Упростим числитель.
Этап 2.1.2.7.1.7.1
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 2.1.2.7.1.7.2
Применим правило умножения к .
Этап 2.1.2.7.1.7.3
Единица в любой степени равна единице.
Этап 2.1.2.7.1.7.4
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 2.1.2.7.1.7.5
Объединим показатели степеней.
Этап 2.1.2.7.1.7.5.1
Объединим и .
Этап 2.1.2.7.1.7.5.2
Умножим на .
Этап 2.1.2.7.1.7.5.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.1.2.7.1.7.5.3.1
Умножим на .
Этап 2.1.2.7.1.7.5.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.1.2.7.1.7.5.3.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.2.7.1.7.5.3.2
Добавим и .
Этап 2.1.2.7.1.7.6
Сократим выражение, путем отбрасывания общих множителей.
Этап 2.1.2.7.1.7.6.1
Сократим выражение путем отбрасывания общих множителей.
Этап 2.1.2.7.1.7.6.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.2.7.1.7.6.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.2.7.1.7.6.2
Разделим на .
Этап 2.1.2.7.1.8
Сократим общий множитель .
Этап 2.1.2.7.1.8.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.2.7.1.8.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.2.7.2
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 2.1.2.8
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 2.1.2.9
Упростим ответ.
Этап 2.1.2.9.1
Упростим каждый член.
Этап 2.1.2.9.1.1
Точное значение : .
Этап 2.1.2.9.1.2
Умножим на .
Этап 2.1.2.9.2
Вычтем из .
Этап 2.1.3
Найдем предел знаменателя.
Этап 2.1.3.1
Вычислим предел.
Этап 2.1.3.1.1
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 2.1.3.1.2
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 2.1.3.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 2.1.3.3
Упростим ответ.
Этап 2.1.3.3.1
Точное значение : .
Этап 2.1.3.3.2
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 2.1.3.3.3
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 2.1.3.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 2.1.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 2.2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 2.3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Этап 2.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 2.3.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.3.3
Производная по равна .
Этап 2.3.4
Найдем значение .
Этап 2.3.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.3.4.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.3.4.3
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.3.4.3.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.3.4.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.4.3.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.3.4.4
Производная по равна .
Этап 2.3.4.5
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.3.4.5.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.3.4.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.4.5.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.3.4.6
Производная по равна .
Этап 2.3.4.7
Умножим на .
Этап 2.3.4.8
Перенесем влево от .
Этап 2.3.5
Упростим.
Этап 2.3.5.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.3.5.2
Объединим термины.
Этап 2.3.5.2.1
Умножим на .
Этап 2.3.5.2.2
Умножим на .
Этап 2.3.5.3
Изменим порядок членов.
Этап 2.3.5.4
Упростим каждый член.
Этап 2.3.5.4.1
Добавим круглые скобки.
Этап 2.3.5.4.2
Изменим порядок и .
Этап 2.3.5.4.3
Добавим круглые скобки.
Этап 2.3.5.4.4
Изменим порядок и .
Этап 2.3.5.4.5
Изменим порядок и .
Этап 2.3.5.4.6
Применим формулу двойного угла для синуса.
Этап 2.3.5.4.7
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 2.3.5.4.8
Применим правило умножения к .
Этап 2.3.5.4.9
Объединим и .
Этап 2.3.5.4.10
Упростим числитель.
Этап 2.3.5.4.10.1
Применим формулу двойного угла для синуса.
Этап 2.3.5.4.10.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.3.5.4.10.2.1
Перенесем .
Этап 2.3.5.4.10.2.2
Умножим на .
Этап 2.3.5.4.10.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.3.5.4.10.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.3.5.4.10.2.3
Добавим и .
Этап 2.3.5.4.11
Сократим общий множитель и .
Этап 2.3.5.4.11.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.3.5.4.11.2
Сократим общие множители.
Этап 2.3.5.4.11.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.3.5.4.11.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.5.4.11.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.3.5.4.12
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 2.3.5.4.13
Применим правило умножения к .
Этап 2.3.5.4.14
Сократим общий множитель .
Этап 2.3.5.4.14.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.3.5.4.14.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.5.4.14.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.3.5.4.15
Единица в любой степени равна единице.
Этап 2.3.5.4.16
Умножим на .
Этап 2.3.5.4.17
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 2.3.5.4.18
Объединим и .
Этап 2.3.5.4.19
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.3.6
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.3.6.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.3.6.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.6.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.3.7
Производная по равна .
Этап 2.3.8
Умножим на .
Этап 2.4
Объединим термины.
Этап 2.4.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.4.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.4.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3
Этап 3.1
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.2
Упростим выражение под знаком предела.
Этап 3.2.1
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 3.2.2
Объединим множители.
Этап 3.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.2.2.2
Возведем в степень .
Этап 3.2.2.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.2.2.4
Добавим и .
Этап 3.2.2.5
Умножим на .
Этап 3.2.2.6
Возведем в степень .
Этап 3.2.2.7
Возведем в степень .
Этап 3.2.2.8
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.2.2.9
Добавим и .
Этап 4
Этап 4.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 4.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 4.1.2
Найдем предел числителя.
Этап 4.1.2.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 4.1.2.2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.1.2.3
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 4.1.2.4
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 4.1.2.5
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.1.2.6
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 4.1.2.7
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 4.1.2.8
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 4.1.2.9
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Этап 4.1.2.9.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 4.1.2.9.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 4.1.2.9.3
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 4.1.2.10
Упростим ответ.
Этап 4.1.2.10.1
Упростим каждый член.
Этап 4.1.2.10.1.1
Точное значение : .
Этап 4.1.2.10.1.2
Единица в любой степени равна единице.
Этап 4.1.2.10.1.3
Умножим на .
Этап 4.1.2.10.1.4
Точное значение : .
Этап 4.1.2.10.1.5
Умножим на .
Этап 4.1.2.10.1.6
Точное значение : .
Этап 4.1.2.10.1.7
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 4.1.2.10.2
Вычтем из .
Этап 4.1.2.10.3
Добавим и .
Этап 4.1.3
Найдем предел знаменателя.
Этап 4.1.3.1
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 4.1.3.2
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 4.1.3.3
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 4.1.3.4
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 4.1.3.5
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Этап 4.1.3.5.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 4.1.3.5.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 4.1.3.6
Упростим ответ.
Этап 4.1.3.6.1
Точное значение : .
Этап 4.1.3.6.2
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 4.1.3.6.3
Точное значение : .
Этап 4.1.3.6.4
Умножим на .
Этап 4.1.3.6.5
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 4.1.3.7
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 4.1.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 4.2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 4.3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Этап 4.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 4.3.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.3.3
Найдем значение .
Этап 4.3.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.3.3.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.3.3.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.3.3.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.3.3.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.3.3.3
Производная по равна .
Этап 4.3.3.4
Умножим на .
Этап 4.3.4
Найдем значение .
Этап 4.3.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.3.4.2
Производная по равна .
Этап 4.3.5
Найдем значение .
Этап 4.3.5.1
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.3.5.1.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.3.5.1.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.3.5.1.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.3.5.2
Производная по равна .
Этап 4.3.5.3
Умножим на .
Этап 4.3.6
Изменим порядок членов.
Этап 4.3.7
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.3.8
Производная по равна .
Этап 4.3.9
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.3.9.1
Умножим на .
Этап 4.3.9.1.1
Возведем в степень .
Этап 4.3.9.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.3.9.2
Добавим и .
Этап 4.3.10
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.3.10.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.3.10.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.3.10.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.3.11
Перенесем влево от .
Этап 4.3.12
Производная по равна .
Этап 4.3.13
Умножим на .
Этап 4.3.14
Возведем в степень .
Этап 4.3.15
Возведем в степень .
Этап 4.3.16
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.3.17
Добавим и .
Этап 4.3.18
Изменим порядок членов.
Этап 5
Этап 5.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 5.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 5.1.2
Найдем предел числителя.
Этап 5.1.2.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 5.1.2.2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.1.2.3
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 5.1.2.4
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 5.1.2.5
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 5.1.2.6
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 5.1.2.7
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.1.2.8
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 5.1.2.9
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 5.1.2.10
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 5.1.2.11
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.1.2.12
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 5.1.2.13
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Этап 5.1.2.13.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.1.2.13.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.1.2.13.3
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.1.2.13.4
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.1.2.13.5
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.1.2.14
Упростим ответ.
Этап 5.1.2.14.1
Упростим каждый член.
Этап 5.1.2.14.1.1
Точное значение : .
Этап 5.1.2.14.1.2
Единица в любой степени равна единице.
Этап 5.1.2.14.1.3
Умножим на .
Этап 5.1.2.14.1.4
Точное значение : .
Этап 5.1.2.14.1.5
Умножим на .
Этап 5.1.2.14.1.6
Точное значение : .
Этап 5.1.2.14.1.7
Умножим на .
Этап 5.1.2.14.1.8
Точное значение : .
Этап 5.1.2.14.1.9
Умножим на .
Этап 5.1.2.14.1.10
Точное значение : .
Этап 5.1.2.14.1.11
Умножим на .
Этап 5.1.2.14.2
Добавим и .
Этап 5.1.2.14.3
Добавим и .
Этап 5.1.3
Найдем предел знаменателя.
Этап 5.1.3.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 5.1.3.2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.1.3.3
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 5.1.3.4
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 5.1.3.5
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 5.1.3.6
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 5.1.3.7
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 5.1.3.8
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 5.1.3.9
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Этап 5.1.3.9.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.1.3.9.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.1.3.9.3
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.1.3.10
Упростим ответ.
Этап 5.1.3.10.1
Упростим каждый член.
Этап 5.1.3.10.1.1
Точное значение : .
Этап 5.1.3.10.1.2
Единица в любой степени равна единице.
Этап 5.1.3.10.1.3
Умножим на .
Этап 5.1.3.10.1.4
Точное значение : .
Этап 5.1.3.10.1.5
Умножим на .
Этап 5.1.3.10.1.6
Точное значение : .
Этап 5.1.3.10.1.7
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 5.1.3.10.2
Добавим и .
Этап 5.1.3.10.3
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 5.1.3.11
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 5.1.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 5.2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 5.3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Этап 5.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 5.3.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 5.3.3
Найдем значение .
Этап 5.3.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.3.3.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 5.3.3.3
Производная по равна .
Этап 5.3.3.4
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 5.3.3.4.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 5.3.3.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.3.3.4.3
Заменим все вхождения на .
Этап 5.3.3.5
Производная по равна .
Этап 5.3.3.6
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 5.3.3.6.1
Перенесем .
Этап 5.3.3.6.2
Умножим на .
Этап 5.3.3.6.2.1
Возведем в степень .
Этап 5.3.3.6.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.3.6.3
Добавим и .
Этап 5.3.3.7
Перенесем влево от .
Этап 5.3.3.8
Перепишем в виде .
Этап 5.3.3.9
Возведем в степень .
Этап 5.3.3.10
Возведем в степень .
Этап 5.3.3.11
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.3.12
Добавим и .
Этап 5.3.4
Найдем значение .
Этап 5.3.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.3.4.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 5.3.4.3
Производная по равна .
Этап 5.3.4.4
Производная по равна .
Этап 5.3.4.5
Возведем в степень .
Этап 5.3.4.6
Возведем в степень .
Этап 5.3.4.7
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.4.8
Добавим и .
Этап 5.3.4.9
Возведем в степень .
Этап 5.3.4.10
Возведем в степень .
Этап 5.3.4.11
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.4.12
Добавим и .
Этап 5.3.5
Найдем значение .
Этап 5.3.5.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.3.5.2
Производная по равна .
Этап 5.3.5.3
Умножим на .
Этап 5.3.6
Упростим.
Этап 5.3.6.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.6.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.6.3
Объединим термины.
Этап 5.3.6.3.1
Умножим на .
Этап 5.3.6.3.2
Умножим на .
Этап 5.3.6.3.3
Умножим на .
Этап 5.3.6.4
Изменим порядок членов.
Этап 5.3.7
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 5.3.8
Найдем значение .
Этап 5.3.8.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.3.8.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 5.3.8.3
Производная по равна .
Этап 5.3.8.4
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 5.3.8.4.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 5.3.8.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.3.8.4.3
Заменим все вхождения на .
Этап 5.3.8.5
Производная по равна .
Этап 5.3.8.6
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 5.3.8.6.1
Перенесем .
Этап 5.3.8.6.2
Умножим на .
Этап 5.3.8.6.2.1
Возведем в степень .
Этап 5.3.8.6.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.8.6.3
Добавим и .
Этап 5.3.8.7
Перенесем влево от .
Этап 5.3.8.8
Перепишем в виде .
Этап 5.3.8.9
Возведем в степень .
Этап 5.3.8.10
Возведем в степень .
Этап 5.3.8.11
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.8.12
Добавим и .
Этап 5.3.9
Найдем значение .
Этап 5.3.9.1
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 5.3.9.1.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 5.3.9.1.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.3.9.1.3
Заменим все вхождения на .
Этап 5.3.9.2
Производная по равна .
Этап 5.3.9.3
Умножим на .
Этап 5.3.10
Упростим.
Этап 5.3.10.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.10.2
Объединим термины.
Этап 5.3.10.2.1
Умножим на .
Этап 5.3.10.2.2
Умножим на .
Этап 5.3.10.2.3
Изменим порядок множителей в .
Этап 5.3.10.2.4
Вычтем из .
Этап 5.3.10.3
Изменим порядок членов.
Этап 6
Этап 6.1
Разобьем предел с помощью правила частного пределов при стремлении к .
Этап 6.2
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 6.3
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 6.4
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 6.5
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 6.6
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 6.7
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 6.8
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 6.9
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 6.10
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 6.11
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 6.12
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 6.13
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 6.14
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 6.15
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 6.16
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 6.17
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 6.18
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 6.19
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 6.20
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 6.21
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 6.22
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 6.23
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 6.24
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 6.25
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 6.26
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 6.27
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 7
Этап 7.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 7.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 7.3
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 7.4
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 7.5
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 7.6
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 7.7
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 7.8
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 7.9
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 8
Этап 8.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 8.2
Упростим числитель.
Этап 8.2.1
Точное значение : .
Этап 8.2.2
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 8.2.3
Умножим на .
Этап 8.2.4
Точное значение : .
Этап 8.2.5
Умножим на .
Этап 8.2.6
Точное значение : .
Этап 8.2.7
Единица в любой степени равна единице.
Этап 8.2.8
Умножим на .
Этап 8.2.9
Точное значение : .
Этап 8.2.10
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 8.2.11
Умножим на .
Этап 8.2.12
Точное значение : .
Этап 8.2.13
Единица в любой степени равна единице.
Этап 8.2.14
Умножим на .
Этап 8.2.15
Точное значение : .
Этап 8.2.16
Умножим на .
Этап 8.2.17
Вычтем из .
Этап 8.2.18
Добавим и .
Этап 8.2.19
Добавим и .
Этап 8.2.20
Добавим и .
Этап 8.3
Упростим знаменатель.
Этап 8.3.1
Точное значение : .
Этап 8.3.2
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 8.3.3
Умножим на .
Этап 8.3.4
Точное значение : .
Этап 8.3.5
Умножим на .
Этап 8.3.6
Точное значение : .
Этап 8.3.7
Единица в любой степени равна единице.
Этап 8.3.8
Умножим на .
Этап 8.3.9
Добавим и .
Этап 8.4
Сократим общий множитель и .
Этап 8.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 8.4.2
Сократим общие множители.
Этап 8.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 8.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 8.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 8.4.2.4
Разделим на .
Этап 8.5
Умножим .
Этап 8.5.1
Умножим на .
Этап 8.5.2
Умножим на .
Этап 9
Результат можно представить в различном виде.
Точная форма:
Десятичная форма: