Giải tích Ví dụ

$x e^{- x^{2}}$

Bước 1

Tìm nơi biểu thức $x e^{- x^{2}}$ không xác định.

Tập xác định của biểu thức là tất cả các số thực trừ trường hợp biểu thức không xác định. Trong trường hợp này, không có số thực nào làm cho biểu thức không xác định.

Bước 2

Các tiệm cận đứng xảy ra tại các khu vực của điểm gián đoạn vô cùng.

Không có các tiệm cận đứng

Bước 3

Tính $lim_{x \to \infty} x e^{- x^{2}}$ để tìm tiệm cận ngang.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.1

Viết lại $x e^{- x^{2}}$ ở dạng $\frac{x}{e^{x^{2}}}$ .

$lim_{x \to \infty} \frac{x}{e^{x^{2}}}$

Bước 3.2

Áp dụng quy tắc l'Hôpital

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.2.1

Tính giới hạn của tử số và giới hạn của mẫu số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.2.1.1

Lấy giới hạn của tử số và giới hạn của mẫu số.

$\frac{lim_{x \to \infty} x}{lim_{x \to \infty} e^{x^{2}}}$

Bước 3.2.1.2

Giới hạn ở vô cực của một đa thức có hệ số của số hạng cao nhất dương là vô cực.

$\frac{\infty}{lim_{x \to \infty} e^{x^{2}}}$

Bước 3.2.1.3

Vì số mũ $x^{2}$ tiến dần đến $\infty$ , nên số lượng $e^{x^{2}}$ tiến dần đến $\infty$ .

$\frac{\infty}{\infty}$

Bước 3.2.1.4

Vô cùng chia cho vô cùng là không xác định.

Không xác định

$\frac{\infty}{\infty}$

Bước 3.2.2

Vì $\frac{\infty}{\infty}$ 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.

$lim_{x \to \infty} \frac{x}{e^{x^{2}}} = lim_{x \to \infty} \frac{\frac{d}{d x} [x]}{\frac{d}{d x} [e^{x^{2}}]}$

Bước 3.2.3

Tìm đạo hàm của tử số và mẫu số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.2.3.1

Tính đạo hàm tử số và mẫu số.

$lim_{x \to \infty} \frac{\frac{d}{d x} [x]}{\frac{d}{d x} [e^{x^{2}}]}$

Bước 3.2.3.2

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ là $n x^{n - 1}$ trong đó $n = 1$ .

$lim_{x \to \infty} \frac{1}{\frac{d}{d x} [e^{x^{2}}]}$

Bước 3.2.3.3

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc chuỗi, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ là $f' (g (x)) g' (x)$ trong đó $f (x) = e^{x}$ và $g (x) = x^{2}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.2.3.3.1

Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập $u$ ở dạng $x^{2}$ .

$lim_{x \to \infty} \frac{1}{\frac{d}{d u} [e^{u}] \frac{d}{d x} [x^{2}]}$

Bước 3.2.3.3.2

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc mũ, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ là $a^{u} \ln (a)$ trong đó $a$ = $e$ .

$lim_{x \to \infty} \frac{1}{e^{u} \frac{d}{d x} [x^{2}]}$

Bước 3.2.3.3.3

Thay thế tất cả các lần xuất hiện của $u$ với $x^{2}$ .

$lim_{x \to \infty} \frac{1}{e^{x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]}$

Bước 3.2.3.4

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ là $n x^{n - 1}$ trong đó $n = 2$ .

$lim_{x \to \infty} \frac{1}{e^{x^{2}} (2 x)}$

Bước 3.2.3.5

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.2.3.5.1

Sắp xếp lại các thừa số của $e^{x^{2}} (2 x)$ .

$lim_{x \to \infty} \frac{1}{2 e^{x^{2}} x}$

Bước 3.2.3.5.2

Sắp xếp lại các thừa số trong $2 e^{x^{2}} x$ .

$lim_{x \to \infty} \frac{1}{2 x e^{x^{2}}}$

Bước 3.3

Chuyển số hạng $\frac{1}{2}$ ra bên ngoài giới hạn vì nó là đại lượng không đổi đối với $x$ .

$\frac{1}{2} lim_{x \to \infty} \frac{1}{x e^{x^{2}}}$

Bước 3.4

Vì tử số của nó tiến dần đến một số thực trong khi mẫu số của nó không có biên, nên phân số $\frac{1}{x e^{x^{2}}}$ tiến dần đến $0$ .

$\frac{1}{2} \cdot 0$

Bước 3.5

Nhân $\frac{1}{2}$ với $0$ .

$0$

Bước 4

Liệt kê các tiệm cận ngang:

$y = 0$

Bước 5

Không có tiệm cận xiên vì bậc của tử số nhỏ hơn hoặc bằng bậc của mẫu số.

Không có các tiệm cận xiên

Bước 6

Đây là tập hợp của tất cả các tiệm cận.

Không có các tiệm cận đứng

Các tiệm cận ngang: $y = 0$

Không có các tiệm cận xiên

Bước 7