Введите задачу...
Основы мат. анализа Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 1.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 1.1.2
Найдем предел числителя.
Этап 1.1.2.1
Вычислим предел.
Этап 1.1.2.1.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 1.1.2.1.2
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 1.1.2.1.3
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 1.1.2.1.4
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 1.1.2.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.1.2.3
Упростим ответ.
Этап 1.1.2.3.1
Упростим каждый член.
Этап 1.1.2.3.1.1
Умножим на .
Этап 1.1.2.3.1.2
Точное значение : .
Этап 1.1.2.3.1.3
Умножим на .
Этап 1.1.2.3.2
Вычтем из .
Этап 1.1.3
Найдем предел знаменателя.
Этап 1.1.3.1
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 1.1.3.2
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку тангенс — непрерывная функция.
Этап 1.1.3.3
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 1.1.3.4
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Этап 1.1.3.4.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.1.3.4.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.1.3.5
Упростим ответ.
Этап 1.1.3.5.1
Умножим на .
Этап 1.1.3.5.2
Точное значение : .
Этап 1.1.3.5.3
Умножим на .
Этап 1.1.3.5.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 1.1.3.6
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 1.1.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 1.2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 1.3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Этап 1.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 1.3.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.3.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.3.4
Найдем значение .
Этап 1.3.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.3.4.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.3.4.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.3.4.2.2
Производная по равна .
Этап 1.3.4.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.3.4.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.3.4.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.4.5
Умножим на .
Этап 1.3.4.6
Умножим на .
Этап 1.3.4.7
Умножим на .
Этап 1.3.5
Добавим и .
Этап 1.3.6
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.3.7
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.3.7.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.3.7.2
Производная по равна .
Этап 1.3.7.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.3.8
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.3.9
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.10
Умножим на .
Этап 1.3.11
Перенесем влево от .
Этап 1.3.12
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.13
Умножим на .
Этап 1.3.14
Изменим порядок членов.
Этап 2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3
Этап 3.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 3.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 3.1.2
Найдем предел числителя.
Этап 3.1.2.1
Вычислим предел.
Этап 3.1.2.1.1
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 3.1.2.1.2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.1.2.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.2.3
Упростим ответ.
Этап 3.1.2.3.1
Умножим на .
Этап 3.1.2.3.2
Точное значение : .
Этап 3.1.3
Найдем предел знаменателя.
Этап 3.1.3.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 3.1.3.2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.1.3.3
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 3.1.3.4
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 3.1.3.5
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку секанс — непрерывная функция.
Этап 3.1.3.6
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.1.3.7
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку тангенс — непрерывная функция.
Этап 3.1.3.8
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.1.3.9
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Этап 3.1.3.9.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.3.9.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.3.9.3
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.3.10
Упростим ответ.
Этап 3.1.3.10.1
Упростим каждый член.
Этап 3.1.3.10.1.1
Умножим на .
Этап 3.1.3.10.1.2
Умножим на .
Этап 3.1.3.10.1.3
Точное значение : .
Этап 3.1.3.10.1.4
Единица в любой степени равна единице.
Этап 3.1.3.10.1.5
Умножим на .
Этап 3.1.3.10.1.6
Умножим на .
Этап 3.1.3.10.1.7
Точное значение : .
Этап 3.1.3.10.2
Добавим и .
Этап 3.1.3.10.3
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 3.1.3.11
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 3.1.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 3.2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 3.3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Этап 3.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 3.3.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
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
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.5
Умножим на .
Этап 3.3.6
Перенесем влево от .
Этап 3.3.7
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3.8
Найдем значение .
Этап 3.3.8.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.8.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.8.3
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.8.3.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.3.8.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.8.3.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.3.8.4
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.8.4.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.3.8.4.2
Производная по равна .
Этап 3.3.8.4.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.3.8.5
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.8.6
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.8.7
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.8.8
Умножим на .
Этап 3.3.8.9
Перенесем влево от .
Этап 3.3.8.10
Умножим на .
Этап 3.3.8.11
Возведем в степень .
Этап 3.3.8.12
Возведем в степень .
Этап 3.3.8.13
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.3.8.14
Добавим и .
Этап 3.3.8.15
Умножим на .
Этап 3.3.9
Найдем значение .
Этап 3.3.9.1
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.9.1.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.3.9.1.2
Производная по равна .
Этап 3.3.9.1.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.3.9.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.9.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.9.4
Умножим на .
Этап 3.3.9.5
Перенесем влево от .
Этап 3.3.10
Упростим.
Этап 3.3.10.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.3.10.2
Объединим термины.
Этап 3.3.10.2.1
Умножим на .
Этап 3.3.10.2.2
Добавим и .
Этап 3.3.10.3
Упростим каждый член.
Этап 3.3.10.3.1
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 3.3.10.3.2
Применим правило умножения к .
Этап 3.3.10.3.3
Единица в любой степени равна единице.
Этап 3.3.10.3.4
Умножим .
Этап 3.3.10.3.4.1
Объединим и .
Этап 3.3.10.3.4.2
Объединим и .
Этап 3.3.10.3.5
Перенесем влево от .
Этап 3.3.10.3.6
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 3.3.10.3.7
Объединим.
Этап 3.3.10.3.8
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.3.10.3.8.1
Умножим на .
Этап 3.3.10.3.8.1.1
Возведем в степень .
Этап 3.3.10.3.8.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.3.10.3.8.2
Добавим и .
Этап 3.3.10.3.9
Выразим через синусы и косинусы.
Этап 3.3.10.3.10
Применим правило умножения к .
Этап 3.3.10.3.11
Единица в любой степени равна единице.
Этап 3.3.10.3.12
Объединим и .
Этап 3.4
Объединим термины.
Этап 3.4.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.4.2
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 3.4.2.1
Умножим на .
Этап 3.4.2.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.4.2.2.1
Умножим на .
Этап 3.4.2.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 3.4.2.2.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.4.2.2.2
Добавим и .
Этап 3.4.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4
Этап 4.1
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.2
Разобьем предел с помощью правила частного пределов при стремлении к .
Этап 4.3
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 4.4
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.5
Разобьем предел с помощью правила частного пределов при стремлении к .
Этап 4.6
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 4.7
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.8
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 4.9
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 4.10
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.11
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.12
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 4.13
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.14
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 4.15
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 4.16
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5
Этап 5.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.3
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.4
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.5
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 6
Этап 6.1
Сократим общий множитель .
Этап 6.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 6.1.3
Сократим общий множитель.
Этап 6.1.4
Перепишем это выражение.
Этап 6.2
Умножим на .
Этап 6.3
Умножим на .
Этап 6.4
Умножим на .
Этап 6.5
Умножим на .
Этап 6.6
Умножим на .
Этап 6.7
Умножим на .
Этап 6.8
Объединим и .
Этап 6.9
Упростим числитель.
Этап 6.9.1
Точное значение : .
Этап 6.9.2
Умножим на .
Этап 6.9.3
Добавим и .
Этап 6.10
Упростим знаменатель.
Этап 6.10.1
Точное значение : .
Этап 6.10.2
Единица в любой степени равна единице.
Этап 6.11
Точное значение : .
Этап 6.12
Разделим на .
Этап 6.13
Умножим на .
Этап 6.14
Сократим общий множитель .
Этап 6.14.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.14.2
Перепишем это выражение.