Analysis Beispiele

$lim_{x \to {(- 2)}^{-}} \frac{- 3 (x + 2)}{x^{2} + 4 x + 4}$

Schritt 1

Wende die Regel von de L’Hospital an.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1

Berechne den Grenzwert des Zählers und den Grenzwert des Nenners.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1.1

Bilde den Grenzwert für den Zähler und den Grenzwert für den Nenner.

$\frac{lim_{x \to {(- 2)}^{-}} - 3 (x + 2)}{lim_{x \to {(- 2)}^{-}} x^{2} + 4 x + 4}$

Schritt 1.1.2

Berechne den Grenzwert des Zählers.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1.2.1

Berechne den Grenzwert.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1.2.1.1

Ziehe den Term $- 3$ aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich $x$ ist.

$\frac{- 3 lim_{x \to {(- 2)}^{-}} x + 2}{lim_{x \to {(- 2)}^{-}} x^{2} + 4 x + 4}$

Schritt 1.1.2.1.2

Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn $x$ sich an $- 2$ annähert.

$\frac{- 3 (lim_{x \to {(- 2)}^{-}} x + lim_{x \to {(- 2)}^{-}} 2)}{lim_{x \to {(- 2)}^{-}} x^{2} + 4 x + 4}$

Schritt 1.1.2.1.3

Berechne den Grenzwert von $2$ , welcher konstant ist, wenn $x$ sich $- 2$ annähert.

$\frac{- 3 (lim_{x \to {(- 2)}^{-}} x + 2)}{lim_{x \to {(- 2)}^{-}} x^{2} + 4 x + 4}$

Schritt 1.1.2.2

Berechne den Grenzwert von $x$ durch Einsetzen von $- 2$ für $x$ .

$\frac{- 3 (- 2 + 2)}{lim_{x \to {(- 2)}^{-}} x^{2} + 4 x + 4}$

Schritt 1.1.2.3

Vereinfache die Lösung.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1.2.3.1

Addiere $- 2$ und $2$ .

$\frac{- 3 \cdot 0}{lim_{x \to {(- 2)}^{-}} x^{2} + 4 x + 4}$

Schritt 1.1.2.3.2

Mutltipliziere $- 3$ mit $0$ .

$\frac{0}{lim_{x \to {(- 2)}^{-}} x^{2} + 4 x + 4}$

Schritt 1.1.3

Berechne den Grenzwert des Nenners.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1.3.1

Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn $x$ sich an $- 2$ annähert.

$\frac{0}{lim_{x \to {(- 2)}^{-}} x^{2} + lim_{x \to {(- 2)}^{-}} 4 x + lim_{x \to {(- 2)}^{-}} 4}$

Schritt 1.1.3.2

Ziehe den Exponenten $2$ von $x^{2}$ aus dem Grenzwert durch Anwendung der Potenzregel für Grenzwerte.

$\frac{0}{{(lim_{x \to {(- 2)}^{-}} x)}^{2} + lim_{x \to {(- 2)}^{-}} 4 x + lim_{x \to {(- 2)}^{-}} 4}$

Schritt 1.1.3.3

Ziehe den Term $4$ aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich $x$ ist.

$\frac{0}{{(lim_{x \to {(- 2)}^{-}} x)}^{2} + 4 lim_{x \to {(- 2)}^{-}} x + lim_{x \to {(- 2)}^{-}} 4}$

Schritt 1.1.3.4

Berechne den Grenzwert von $4$ , welcher konstant ist, wenn $x$ sich $- 2$ annähert.

$\frac{0}{{(lim_{x \to {(- 2)}^{-}} x)}^{2} + 4 lim_{x \to {(- 2)}^{-}} x + 4}$

Schritt 1.1.3.5

Berechne die Grenzwerte durch Einsetzen von $- 2$ für alle $x$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1.3.5.1

Berechne den Grenzwert von $x$ durch Einsetzen von $- 2$ für $x$ .

$\frac{0}{{(- 2)}^{2} + 4 lim_{x \to {(- 2)}^{-}} x + 4}$

Schritt 1.1.3.5.2

Berechne den Grenzwert von $x$ durch Einsetzen von $- 2$ für $x$ .

$\frac{0}{{(- 2)}^{2} + 4 \cdot - 2 + 4}$

Schritt 1.1.3.6

Vereinfache die Lösung.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1.3.6.1

Vereinfache jeden Term.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1.3.6.1.1

Potenziere $- 2$ mit $2$ .

$\frac{0}{4 + 4 \cdot - 2 + 4}$

Schritt 1.1.3.6.1.2

Mutltipliziere $4$ mit $- 2$ .

$\frac{0}{4 - 8 + 4}$

Schritt 1.1.3.6.2

Subtrahiere $8$ von $4$ .

$\frac{0}{- 4 + 4}$

Schritt 1.1.3.6.3

Addiere $- 4$ und $4$ .

$\frac{0}{0}$

Schritt 1.1.3.6.4

Der Ausdruck enthält eine Division durch $0$ . Der Ausdruck ist nicht definiert.

Undefiniert

$\frac{0}{0}$

Schritt 1.1.3.7

Der Ausdruck enthält eine Division durch $0$ . Der Ausdruck ist nicht definiert.

Undefiniert

$\frac{0}{0}$

Schritt 1.1.4

Der Ausdruck enthält eine Division durch $0$ . Der Ausdruck ist nicht definiert.

Undefiniert

$\frac{0}{0}$

Schritt 1.2

Da $\frac{0}{0}$ unbestimmt ist, wende die Regel von L'Hospital an. Die Regel von L'Hospital besagt, dass der Grenzwert eines Quotienten von Funktionen gleich dem Grenzwert des Quotienten ihrer Ableitungen ist.

$lim_{x \to {(- 2)}^{-}} \frac{- 3 (x + 2)}{x^{2} + 4 x + 4} = lim_{x \to {(- 2)}^{-}} \frac{\frac{d}{d x} [- 3 (x + 2)]}{\frac{d}{d x} [x^{2} + 4 x + 4]}$

Schritt 1.3

Bestimme die Ableitung des Zählers und des Nenners.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.3.1

Differenziere den Zähler und Nenner.

$lim_{x \to {(- 2)}^{-}} \frac{\frac{d}{d x} [- 3 (x + 2)]}{\frac{d}{d x} [x^{2} + 4 x + 4]}$

Schritt 1.3.2

Da $- 3$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $- 3 (x + 2)$ nach $x$ gleich $- 3 \frac{d}{d x} [x + 2]$ .

$lim_{x \to {(- 2)}^{-}} \frac{- 3 \frac{d}{d x} [x + 2]}{\frac{d}{d x} [x^{2} + 4 x + 4]}$

Schritt 1.3.3

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $x + 2$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [2]$ .

$lim_{x \to {(- 2)}^{-}} \frac{- 3 (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [2])}{\frac{d}{d x} [x^{2} + 4 x + 4]}$

Schritt 1.3.4

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ gleich $n x^{n - 1}$ ist mit $n = 1$ .

$lim_{x \to {(- 2)}^{-}} \frac{- 3 (1 + \frac{d}{d x} [2])}{\frac{d}{d x} [x^{2} + 4 x + 4]}$

Schritt 1.3.5

Da $2$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $2$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$lim_{x \to {(- 2)}^{-}} \frac{- 3 (1 + 0)}{\frac{d}{d x} [x^{2} + 4 x + 4]}$

Schritt 1.3.6

Addiere $1$ und $0$ .

$lim_{x \to {(- 2)}^{-}} \frac{- 3 \cdot 1}{\frac{d}{d x} [x^{2} + 4 x + 4]}$

Schritt 1.3.7

Mutltipliziere $- 3$ mit $1$ .

$lim_{x \to {(- 2)}^{-}} \frac{- 3}{\frac{d}{d x} [x^{2} + 4 x + 4]}$

Schritt 1.3.8

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $x^{2} + 4 x + 4$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [4 x] + \frac{d}{d x} [4]$ .

$lim_{x \to {(- 2)}^{-}} \frac{- 3}{\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [4 x] + \frac{d}{d x} [4]}$

Schritt 1.3.9

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ gleich $n x^{n - 1}$ ist mit $n = 2$ .

$lim_{x \to {(- 2)}^{-}} \frac{- 3}{2 x + \frac{d}{d x} [4 x] + \frac{d}{d x} [4]}$

Schritt 1.3.10

Berechne $\frac{d}{d x} [4 x]$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.3.10.1

Da $4$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $4 x$ nach $x$ gleich $4 \frac{d}{d x} [x]$ .

$lim_{x \to {(- 2)}^{-}} \frac{- 3}{2 x + 4 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [4]}$

Schritt 1.3.10.2

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ gleich $n x^{n - 1}$ ist mit $n = 1$ .

$lim_{x \to {(- 2)}^{-}} \frac{- 3}{2 x + 4 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [4]}$

Schritt 1.3.10.3

Mutltipliziere $4$ mit $1$ .

$lim_{x \to {(- 2)}^{-}} \frac{- 3}{2 x + 4 + \frac{d}{d x} [4]}$

Schritt 1.3.11

Da $4$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $4$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$lim_{x \to {(- 2)}^{-}} \frac{- 3}{2 x + 4 + 0}$

Schritt 1.3.12

Addiere $2 x + 4$ und $0$ .

$lim_{x \to {(- 2)}^{-}} \frac{- 3}{2 x + 4}$

Schritt 2

Da der Zähler negativ ist und der Nenner $2 x + 4$ gegen null geht und größer als null ist für $x$ in der linken Umgebung von $- 2$ , steigt die Funktion ohne Grenze an.

$\infty$