Analysis Beispiele

Berechne den Grenzwert Grenzwert von (cos(x/2)-sin(x/2))/(cos(x)), wenn x gegen pi/2 geht
Schritt 1
Wende die Regel von de L’Hospital an.
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Schritt 1.1
Berechne den Grenzwert des Zählers und den Grenzwert des Nenners.
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Schritt 1.1.1
Bilde den Grenzwert für den Zähler und den Grenzwert für den Nenner.
Schritt 1.1.2
Berechne den Grenzwert des Zählers.
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Schritt 1.1.2.1
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 1.1.2.2
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Kosinus stetig ist.
Schritt 1.1.2.3
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 1.1.2.4
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Sinus stetig ist.
Schritt 1.1.2.5
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 1.1.2.6
Berechne die Grenzwerte durch Einsetzen von für alle .
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Schritt 1.1.2.6.1
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 1.1.2.6.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 1.1.2.7
Vereinfache die Lösung.
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Schritt 1.1.2.7.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 1.1.2.7.1.1
Multipliziere .
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Schritt 1.1.2.7.1.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.2.7.1.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.2.7.1.2
Der genau Wert von ist .
Schritt 1.1.2.7.1.3
Multipliziere .
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Schritt 1.1.2.7.1.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.2.7.1.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.2.7.1.4
Der genau Wert von ist .
Schritt 1.1.2.7.2
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 1.1.2.7.3
Subtrahiere von .
Schritt 1.1.2.7.4
Dividiere durch .
Schritt 1.1.3
Berechne den Grenzwert des Nenners.
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Schritt 1.1.3.1
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Kosinus stetig ist.
Schritt 1.1.3.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 1.1.3.3
Der genau Wert von ist .
Schritt 1.1.3.4
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 1.1.4
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 1.2
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 1.3
Bestimme die Ableitung des Zählers und des Nenners.
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Schritt 1.3.1
Differenziere den Zähler und Nenner.
Schritt 1.3.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.3.3
Berechne .
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Schritt 1.3.3.1
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
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Schritt 1.3.3.1.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 1.3.3.1.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 1.3.3.1.3
Ersetze alle durch .
Schritt 1.3.3.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.3.3.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.3.3.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.3.5
Kombiniere und .
Schritt 1.3.4
Berechne .
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Schritt 1.3.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.3.4.2
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
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Schritt 1.3.4.2.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 1.3.4.2.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 1.3.4.2.3
Ersetze alle durch .
Schritt 1.3.4.3
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.3.4.4
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.3.4.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.4.6
Kombiniere und .
Schritt 1.3.5
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 1.4
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 2
Berechne den Grenzwert.
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Schritt 2.1
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Quotientenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 2.2
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 2.3
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 2.4
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Sinus stetig ist.
Schritt 2.5
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 2.6
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Kosinus stetig ist.
Schritt 2.7
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 2.8
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 2.9
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Sinus stetig ist.
Schritt 3
Berechne die Grenzwerte durch Einsetzen von für alle .
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Schritt 3.1
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 3.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 3.3
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 4
Vereinfache die Lösung.
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Schritt 4.1
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 4.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.2
Multipliziere .
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Schritt 4.1.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.3
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.1.4
Multipliziere .
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Schritt 4.1.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.5
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.1.6
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 4.1.7
Schreibe in eine faktorisierte Form um.
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Schritt 4.1.7.1
Addiere und .
Schritt 4.1.7.2
Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.
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Schritt 4.1.7.2.1
Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.
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Schritt 4.1.7.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.7.2.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.7.2.2
Dividiere durch .
Schritt 4.1.8
Kombiniere Exponenten.
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Schritt 4.1.8.1
Faktorisiere das negative Vorzeichen heraus.
Schritt 4.1.8.2
Kombiniere und .
Schritt 4.2
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.4
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 4.5
Dividiere durch .
Schritt 5
Das Ergebnis kann in mehreren Formen wiedergegeben werden.
Exakte Form:
Dezimalform: