Giải tích Ví dụ

Ước Tính Bằng Cách Sử Dụng Quy Tắc L''Hôpital giới hạn khi x tiến dần đến -1 của (4tan(-2-2x))/(e^(x+1)+x)
limx-14tan(-2-2x)ex+1+xlimx14tan(22x)ex+1+x
Bước 1
Tính giới hạn của tử số và giới hạn của mẫu số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 1.1
Lấy giới hạn của tử số và giới hạn của mẫu số.
limx-14tan(-2-2x)limx-1ex+1+xlimx14tan(22x)limx1ex+1+x
Bước 1.2
Tính giới hạn của tử số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 1.2.1
Tính giới hạn.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 1.2.1.1
Chuyển số hạng 44 ra bên ngoài giới hạn vì nó là đại lượng không đổi đối với xx.
4limx-1tan(-2-2x)limx-1ex+1+x4limx1tan(22x)limx1ex+1+x
Bước 1.2.1.2
Di chuyển giới hạn vào trong hàm lượng giác vì tang liên tục.
4tan(limx-1-2-2x)limx-1ex+1+x4tan(limx122x)limx1ex+1+x
Bước 1.2.1.3
Tách giới hạn bằng quy tắc tổng của giới hạn trên giới hạn khi xx tiến dần đến -11.
4tan(-limx-12-limx-12x)limx-1ex+1+x4tan(limx12limx12x)limx1ex+1+x
Bước 1.2.1.4
Tính giới hạn của 22 mà không đổi khi xx tiến dần đến -11.
4tan(-12-limx-12x)limx-1ex+1+x4tan(12limx12x)limx1ex+1+x
Bước 1.2.1.5
Chuyển số hạng 22 ra bên ngoài giới hạn vì nó là đại lượng không đổi đối với xx.
4tan(-12-12limx-1x)limx-1ex+1+x4tan(1212limx1x)limx1ex+1+x
4tan(-12-12limx-1x)limx-1ex+1+x4tan(1212limx1x)limx1ex+1+x
Bước 1.2.2
Tính giới hạn của xx bằng cách điền vào -11 cho xx.
4tan(-12-12-1)limx-1ex+1+x4tan(12121)limx1ex+1+x
Bước 1.2.3
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 1.2.3.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 1.2.3.1.1
Nhân -11 với 22.
4tan(-2-12-1)limx-1ex+1+x4tan(2121)limx1ex+1+x
Bước 1.2.3.1.2
Nhân -12-1121.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 1.2.3.1.2.1
Nhân -11 với 22.
4tan(-2-2-1)limx-1ex+1+x4tan(221)limx1ex+1+x
Bước 1.2.3.1.2.2
Nhân -22 với -11.
4tan(-2+2)limx-1ex+1+x4tan(2+2)limx1ex+1+x
4tan(-2+2)limx-1ex+1+x4tan(2+2)limx1ex+1+x
4tan(-2+2)limx-1ex+1+x4tan(2+2)limx1ex+1+x
Bước 1.2.3.2
Cộng -2222.
4tan(0)limx-1ex+1+x4tan(0)limx1ex+1+x
Bước 1.2.3.3
Giá trị chính xác của tan(0)tan(0)00.
40limx-1ex+1+x40limx1ex+1+x
Bước 1.2.3.4
Nhân 44 với 00.
0limx-1ex+1+x0limx1ex+1+x
0limx-1ex+1+x0limx1ex+1+x
0limx-1ex+1+x0limx1ex+1+x
Bước 1.3
Tính giới hạn của mẫu số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 1.3.1
Tách giới hạn bằng quy tắc tổng của giới hạn trên giới hạn khi xx tiến dần đến -11.
0limx-1ex+1+limx-1x0limx1ex+1+limx1x
Bước 1.3.2
Đưa giới hạn vào trong số mũ.
0elimx-1x+1+limx-1x0elimx1x+1+limx1x
Bước 1.3.3
Tách giới hạn bằng quy tắc tổng của giới hạn trên giới hạn khi xx tiến dần đến -11.
0elimx-1x+limx-11+limx-1x0elimx1x+limx11+limx1x
Bước 1.3.4
Tính giới hạn của 11 mà không đổi khi xx tiến dần đến -11.
0elimx-1x+1+limx-1x0elimx1x+1+limx1x
Bước 1.3.5
Tính các giới hạn bằng cách điền vào -11 cho tất cả các lần xảy ra của xx.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 1.3.5.1
Tính giới hạn của xx bằng cách điền vào -11 cho xx.
0e-1+1+limx-1x0e1+1+limx1x
Bước 1.3.5.2
Tính giới hạn của xx bằng cách điền vào -11 cho xx.
0e-1+1-10e1+11
0e-1+1-10e1+11
Bước 1.3.6
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 1.3.6.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 1.3.6.1.1
Cộng -1111.
0e0-10e01
Bước 1.3.6.1.2
Bất kỳ đại lượng nào mũ 00 lên đều là 11.
01-1011
01-1011
Bước 1.3.6.2
Trừ 11 khỏi 11.
0000
Bước 1.3.6.3
Biểu thức chứa một phép chia cho 00. Biểu thức không xác định.
Không xác định
0000
Bước 1.3.7
Biểu thức chứa một phép chia cho 00. Biểu thức không xác định.
Không xác định
0000
Bước 1.4
Biểu thức chứa một phép chia cho 00. Biểu thức không xác định.
Không xác định
0000
Bước 2
0000 ở dạng không xác định, nên ta áp dụng quy tắc L'Hôpital. Quy tắc L'Hôpital khẳng định rằng giới hạn của một thương của các hàm số bằng giới hạn của thương của các đạo hàm của chúng.
limx-14tan(-2-2x)ex+1+x=limx-1ddx[4tan(-2-2x)]ddx[ex+1+x]limx14tan(22x)ex+1+x=limx1ddx[4tan(22x)]ddx[ex+1+x]
Bước 3
Tìm đạo hàm của tử số và mẫu số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 3.1
Tính đạo hàm tử số và mẫu số.
limx-1ddx[4tan(-2-2x)]ddx[ex+1+x]limx1ddx[4tan(22x)]ddx[ex+1+x]
Bước 3.2
44 không đổi đối với xx, nên đạo hàm của 4tan(-2-2x)4tan(22x) đối với xx4ddx[tan(-2-2x)]4ddx[tan(22x)].
limx-14ddx[tan(-2-2x)]ddx[ex+1+x]limx14ddx[tan(22x)]ddx[ex+1+x]
Bước 3.3
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc chuỗi, quy tắc nói rằng ddx[f(g(x))]ddx[f(g(x))]f(g(x))g(x) trong đó f(x)=tan(x)g(x)=-2-2x.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 3.3.1
Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập u ở dạng -2-2x.
limx-14(ddu[tan(u)]ddx[-2-2x])ddx[ex+1+x]
Bước 3.3.2
Đạo hàm của tan(u) đối với usec2(u).
limx-14(sec2(u)ddx[-2-2x])ddx[ex+1+x]
Bước 3.3.3
Thay thế tất cả các lần xuất hiện của u với -2-2x.
limx-14(sec2(-2-2x)ddx[-2-2x])ddx[ex+1+x]
limx-14(sec2(-2-2x)ddx[-2-2x])ddx[ex+1+x]
Bước 3.4
Loại bỏ các dấu ngoặc đơn.
limx-14sec2(-2-2x)ddx[-2-2x]ddx[ex+1+x]
Bước 3.5
Theo Quy tắc tổng, đạo hàm của -2-2x đối với xddx[-2]+ddx[-2x].
limx-14sec2(-2-2x)(ddx[-2]+ddx[-2x])ddx[ex+1+x]
Bước 3.6
-2 là hằng số đối với x, đạo hàm của -2 đối với x0.
limx-14sec2(-2-2x)(0+ddx[-2x])ddx[ex+1+x]
Bước 3.7
Cộng 0ddx[-2x].
limx-14sec2(-2-2x)ddx[-2x]ddx[ex+1+x]
Bước 3.8
-2 không đổi đối với x, nên đạo hàm của -2x đối với x-2ddx[x].
limx-14sec2(-2-2x)(-2ddx[x])ddx[ex+1+x]
Bước 3.9
Nhân -2 với 4.
limx-1-8sec2(-2-2x)ddx[x]ddx[ex+1+x]
Bước 3.10
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng ddx[xn]nxn-1 trong đó n=1.
limx-1-8sec2(-2-2x)1ddx[ex+1+x]
Bước 3.11
Nhân -8 với 1.
limx-1-8sec2(-2-2x)ddx[ex+1+x]
Bước 3.12
Theo Quy tắc tổng, đạo hàm của ex+1+x đối với xddx[ex+1]+ddx[x].
limx-1-8sec2(-2-2x)ddx[ex+1]+ddx[x]
Bước 3.13
Tính ddx[ex+1].
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 3.13.1
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc chuỗi, quy tắc nói rằng ddx[f(g(x))]f(g(x))g(x) trong đó f(x)=exg(x)=x+1.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 3.13.1.1
Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập u ở dạng x+1.
limx-1-8sec2(-2-2x)ddu[eu]ddx[x+1]+ddx[x]
Bước 3.13.1.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc mũ, quy tắc nói rằng ddu[au]auln(a) trong đó a=e.
limx-1-8sec2(-2-2x)euddx[x+1]+ddx[x]
Bước 3.13.1.3
Thay thế tất cả các lần xuất hiện của u với x+1.
limx-1-8sec2(-2-2x)ex+1ddx[x+1]+ddx[x]
limx-1-8sec2(-2-2x)ex+1ddx[x+1]+ddx[x]
Bước 3.13.2
Theo Quy tắc tổng, đạo hàm của x+1 đối với xddx[x]+ddx[1].
limx-1-8sec2(-2-2x)ex+1(ddx[x]+ddx[1])+ddx[x]
Bước 3.13.3
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng ddx[xn]nxn-1 trong đó n=1.
limx-1-8sec2(-2-2x)ex+1(1+ddx[1])+ddx[x]
Bước 3.13.4
1 là hằng số đối với x, đạo hàm của 1 đối với x0.
limx-1-8sec2(-2-2x)ex+1(1+0)+ddx[x]
Bước 3.13.5
Cộng 10.
limx-1-8sec2(-2-2x)ex+11+ddx[x]
Bước 3.13.6
Nhân ex+1 với 1.
limx-1-8sec2(-2-2x)ex+1+ddx[x]
limx-1-8sec2(-2-2x)ex+1+ddx[x]
Bước 3.14
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng ddx[xn]nxn-1 trong đó n=1.
limx-1-8sec2(-2-2x)ex+1+1
limx-1-8sec2(-2-2x)ex+1+1
Bước 4
Chuyển số hạng -8 ra bên ngoài giới hạn vì nó là đại lượng không đổi đối với x.
-8limx-1sec2(-2-2x)ex+1+1
Bước 5
Tách giới hạn bằng quy tắc thương số của giới hạn trên giới hạn khi x tiến dần đến -1.
-8limx-1sec2(-2-2x)limx-1ex+1+1
Bước 6
Đưa số mũ 2 từ sec2(-2-2x) ra ngoài giới hạn bằng quy tắc lũy thừa của giới hạn.
-8(limx-1sec(-2-2x))2limx-1ex+1+1
Bước 7
Di chuyển giới hạn vào trong hàm lượng giác vì secant liên tục.
-8sec2(limx-1-2-2x)limx-1ex+1+1
Bước 8
Tách giới hạn bằng quy tắc tổng của giới hạn trên giới hạn khi x tiến dần đến -1.
-8sec2(-limx-12-limx-12x)limx-1ex+1+1
Bước 9
Tính giới hạn của 2 mà không đổi khi x tiến dần đến -1.
-8sec2(-12-limx-12x)limx-1ex+1+1
Bước 10
Chuyển số hạng 2 ra bên ngoài giới hạn vì nó là đại lượng không đổi đối với x.
-8sec2(-12-12limx-1x)limx-1ex+1+1
Bước 11
Tách giới hạn bằng quy tắc tổng của giới hạn trên giới hạn khi x tiến dần đến -1.
-8sec2(-12-12limx-1x)limx-1ex+1+limx-11
Bước 12
Đưa giới hạn vào trong số mũ.
-8sec2(-12-12limx-1x)elimx-1x+1+limx-11
Bước 13
Tách giới hạn bằng quy tắc tổng của giới hạn trên giới hạn khi x tiến dần đến -1.
-8sec2(-12-12limx-1x)elimx-1x+limx-11+limx-11
Bước 14
Tính giới hạn của 1 mà không đổi khi x tiến dần đến -1.
-8sec2(-12-12limx-1x)elimx-1x+1+limx-11
Bước 15
Tính giới hạn của 1 mà không đổi khi x tiến dần đến -1.
-8sec2(-12-12limx-1x)elimx-1x+1+1
Bước 16
Tính các giới hạn bằng cách điền vào -1 cho tất cả các lần xảy ra của x.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 16.1
Tính giới hạn của x bằng cách điền vào -1 cho x.
-8sec2(-12-12-1)elimx-1x+1+1
Bước 16.2
Tính giới hạn của x bằng cách điền vào -1 cho x.
-8sec2(-12-12-1)e-1+1+1
-8sec2(-12-12-1)e-1+1+1
Bước 17
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 17.1
Rút gọn tử số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 17.1.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 17.1.1.1
Nhân -1 với 2.
-8sec2(-2-12-1)e-1+1+1
Bước 17.1.1.2
Nhân -12-1.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 17.1.1.2.1
Nhân -1 với 2.
-8sec2(-2-2-1)e-1+1+1
Bước 17.1.1.2.2
Nhân -2 với -1.
-8sec2(-2+2)e-1+1+1
-8sec2(-2+2)e-1+1+1
-8sec2(-2+2)e-1+1+1
Bước 17.1.2
Cộng -22.
-8sec2(0)e-1+1+1
Bước 17.1.3
Giá trị chính xác của sec(0)1.
-812e-1+1+1
Bước 17.1.4
Một mũ bất kỳ số nào là một.
-81e-1+1+1
-81e-1+1+1
Bước 17.2
Rút gọn mẫu số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 17.2.1
Cộng -11.
-81e0+1
Bước 17.2.2
Bất kỳ đại lượng nào mũ 0 lên đều là 1.
-811+1
Bước 17.2.3
Cộng 11.
-8(12)
-8(12)
Bước 17.3
Triệt tiêu thừa số chung 2.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 17.3.1
Đưa 2 ra ngoài -8.
2(-4)12
Bước 17.3.2
Triệt tiêu thừa số chung.
2-412
Bước 17.3.3
Viết lại biểu thức.
-4
-4
-4
 [x2  12  π  xdx ]