Analysis Beispiele

Berechne unter Anwendung der Regel von de l’Hospital Grenzwert von (sin(4x)sec(5x))/(5x), wenn x gegen 0 geht
Schritt 1
Berechne den Grenzwert des Zählers und den Grenzwert des Nenners.
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Schritt 1.1
Bilde den Grenzwert für den Zähler und den Grenzwert für den Nenner.
Schritt 1.2
Berechne den Grenzwert des Zählers.
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Schritt 1.2.1
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Produktregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 1.2.2
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Sinus stetig ist.
Schritt 1.2.3
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 1.2.4
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Sekans ist stetig.
Schritt 1.2.5
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 1.2.6
Berechne die Grenzwerte durch Einsetzen von für alle .
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Schritt 1.2.6.1
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 1.2.6.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 1.2.7
Vereinfache die Lösung.
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Schritt 1.2.7.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2.7.2
Der genau Wert von ist .
Schritt 1.2.7.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2.7.4
Der genau Wert von ist .
Schritt 1.2.7.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3
Berechne den Grenzwert des Nenners.
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Schritt 1.3.1
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 1.3.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 1.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.4
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 1.4
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 2
Da 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.
Schritt 3
Bestimme die Ableitung des Zählers und des Nenners.
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Schritt 3.1
Differenziere den Zähler und Nenner.
Schritt 3.2
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 3.3
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
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Schritt 3.3.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 3.3.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 3.3.3
Ersetze alle durch .
Schritt 3.4
Entferne die Klammern.
Schritt 3.5
Entferne die Klammern.
Schritt 3.6
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 3.7
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.9
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.10
Entferne die Klammern.
Schritt 3.11
Entferne die Klammern.
Schritt 3.12
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
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Schritt 3.12.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 3.12.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 3.12.3
Ersetze alle durch .
Schritt 3.13
Entferne die Klammern.
Schritt 3.14
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 3.15
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.16
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.18
Entferne die Klammern.
Schritt 3.19
Stelle die Terme um.
Schritt 3.20
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 3.21
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.22
Mutltipliziere mit .
Schritt 4
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 5
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 6
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 7
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Produktregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 8
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Sekans ist stetig.
Schritt 9
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 10
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Sinus stetig ist.
Schritt 11
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 12
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Tangens stetig ist.
Schritt 13
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 14
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 15
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Produktregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 16
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Kosinus stetig ist.
Schritt 17
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 18
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Sekans ist stetig.
Schritt 19
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 20
Berechne die Grenzwerte durch Einsetzen von für alle .
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Schritt 20.1
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 20.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 20.3
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 20.4
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 20.5
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 21
Vereinfache die Lösung.
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Schritt 21.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 21.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 21.1.2
Der genau Wert von ist .
Schritt 21.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 21.1.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 21.1.5
Der genau Wert von ist .
Schritt 21.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 21.1.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 21.1.8
Der genau Wert von ist .
Schritt 21.1.9
Mutltipliziere mit .
Schritt 21.1.10
Schreibe mithilfe von Sinus und Kosinus um, kürze dann die gemeinsamen Faktoren.
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Schritt 21.1.10.1
Füge Klammern hinzu.
Schritt 21.1.10.2
Stelle und um.
Schritt 21.1.10.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 21.1.10.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 21.1.10.5
Schreibe mithilfe von Sinus und Kosinus um.
Schritt 21.1.10.6
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 21.1.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 21.2
Addiere und .
Schritt 21.3
Kombiniere und .