Gib eine Aufgabe ein ...
Analysis Beispiele
Schritt 1
Nutze die Quotienteneigenschaft von Logarithmen, .
Schritt 2
Schritt 2.1
Berechne den Grenzwert des Zählers und den Grenzwert des Nenners.
Schritt 2.1.1
Bilde den Grenzwert für den Zähler und den Grenzwert für den Nenner.
Schritt 2.1.2
Berechne den Grenzwert des Zählers.
Schritt 2.1.2.1
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 2.1.2.2
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 2.1.2.3
Bringe den Grenzwert in den Logarithmus.
Schritt 2.1.2.4
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 2.1.2.5
Bringe den Grenzwert in den Logarithmus.
Schritt 2.1.2.6
Ziehe den Exponenten von aus dem Grenzwert durch Anwendung der Potenzregel für Grenzwerte.
Schritt 2.1.2.7
Berechne die Grenzwerte durch Einsetzen von für alle .
Schritt 2.1.2.7.1
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 2.1.2.7.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 2.1.2.8
Vereinfache die Lösung.
Schritt 2.1.2.8.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 2.1.2.8.1.1
Der natürliche Logarithmus von ist .
Schritt 2.1.2.8.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.2.8.1.3
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 2.1.2.8.1.4
Der natürliche Logarithmus von ist .
Schritt 2.1.2.8.1.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.2.8.2
Addiere und .
Schritt 2.1.3
Berechne den Grenzwert des Nenners.
Schritt 2.1.3.1
Bringe den Grenzwert in den Logarithmus.
Schritt 2.1.3.2
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Quotientenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 2.1.3.3
Bringe den Grenzwert unter das Wurzelzeichen.
Schritt 2.1.3.4
Berechne die Grenzwerte durch Einsetzen von für alle .
Schritt 2.1.3.4.1
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 2.1.3.4.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 2.1.3.5
Vereinfache die Lösung.
Schritt 2.1.3.5.1
Jede Wurzel von ist .
Schritt 2.1.3.5.2
Dividiere durch .
Schritt 2.1.3.5.3
Der natürliche Logarithmus von ist .
Schritt 2.1.3.5.4
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 2.1.3.6
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 2.1.4
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 2.2
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 2.3
Bestimme die Ableitung des Zählers und des Nenners.
Schritt 2.3.1
Differenziere den Zähler und Nenner.
Schritt 2.3.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.3.3
Berechne .
Schritt 2.3.3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.3.3.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 2.3.3.3
Kombiniere und .
Schritt 2.3.4
Berechne .
Schritt 2.3.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.3.4.2
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 2.3.4.2.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 2.3.4.2.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 2.3.4.2.3
Ersetze alle durch .
Schritt 2.3.4.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.3.4.4
Kombiniere und .
Schritt 2.3.4.5
Kombiniere und .
Schritt 2.3.4.6
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 2.3.4.6.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.3.4.6.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 2.3.4.6.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.3.4.6.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.3.4.6.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.3.4.7
Kombiniere und .
Schritt 2.3.4.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.5
Vereine die Terme
Schritt 2.3.5.1
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 2.3.5.2
Addiere und .
Schritt 2.3.6
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 2.3.7
Bringe in den Zähler mithilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 2.3.8
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 2.3.8.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.8.1.1
Potenziere mit .
Schritt 2.3.8.1.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 2.3.8.2
Schreibe als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner.
Schritt 2.3.8.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 2.3.8.4
Subtrahiere von .
Schritt 2.3.9
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 2.3.9.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 2.3.9.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 2.3.9.3
Ersetze alle durch .
Schritt 2.3.9.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.9.3.1.1
Potenziere mit .
Schritt 2.3.9.3.1.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 2.3.9.3.2
Schreibe als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner.
Schritt 2.3.9.3.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 2.3.9.3.4
Subtrahiere von .
Schritt 2.3.10
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.3.11
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 2.3.12
Kombiniere und .
Schritt 2.3.13
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 2.3.14
Vereinfache den Zähler.
Schritt 2.3.14.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.14.2
Subtrahiere von .
Schritt 2.3.15
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.3.16
Kombiniere und .
Schritt 2.3.17
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.18
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.3.19
Bringe in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 2.3.20
Vereinfache den Nenner.
Schritt 2.3.20.1
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 2.3.20.1.1
Bewege .
Schritt 2.3.20.1.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 2.3.20.1.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 2.3.20.1.4
Addiere und .
Schritt 2.3.20.1.5
Dividiere durch .
Schritt 2.3.20.2
Vereinfache .
Schritt 2.4
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 2.5
Vereinige Faktoren.
Schritt 2.5.1
Kombiniere und .
Schritt 2.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.5.3
Kombiniere und .
Schritt 2.6
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 2.6.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.6.2
Dividiere durch .
Schritt 3
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.