Analysis Beispiele

Berechne den Grenzwert Limes von ( natürlicher Logarithmus von tan(45+ax))/(sin(bx)) für x gegen 0
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
Berechne den Grenzwert.
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Schritt 1.1.2.1.1
Bringe den Grenzwert in den Logarithmus.
Schritt 1.1.2.1.2
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Tangens stetig ist.
Schritt 1.1.2.1.3
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 1.1.2.1.4
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 1.1.2.1.5
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 1.1.2.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 1.1.2.3
Vereinfache die Lösung.
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Schritt 1.1.2.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.2.3.2
Addiere und .
Schritt 1.1.2.3.3
Der genau Wert von ist .
Schritt 1.1.2.3.4
Der natürliche Logarithmus von ist .
Schritt 1.1.3
Berechne den Grenzwert des Nenners.
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Schritt 1.1.3.1
Berechne den Grenzwert.
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Schritt 1.1.3.1.1
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Sinus stetig ist.
Schritt 1.1.3.1.2
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 1.1.3.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 1.1.3.3
Vereinfache die Lösung.
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Schritt 1.1.3.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.3.3.2
Der genau Wert von ist .
Schritt 1.1.3.3.3
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
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
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
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Schritt 1.3.2.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 1.3.2.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 1.3.2.3
Ersetze alle durch .
Schritt 1.3.3
Schreibe mithilfe von Sinus und Kosinus um.
Schritt 1.3.4
Multipliziere mit dem Kehrwert des Bruchs, um durch zu dividieren.
Schritt 1.3.5
Schreibe als einen Bruch mit dem Nenner .
Schritt 1.3.6
Vereinfache.
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Schritt 1.3.6.1
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.3.6.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.7
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
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Schritt 1.3.7.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 1.3.7.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 1.3.7.3
Ersetze alle durch .
Schritt 1.3.8
Kombiniere und .
Schritt 1.3.9
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.3.10
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 1.3.11
Addiere und .
Schritt 1.3.12
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.3.13
Kombiniere und .
Schritt 1.3.14
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.3.15
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.16
Vereinfache.
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Schritt 1.3.16.1
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 1.3.16.1.1
Schreibe mithilfe von Sinus und Kosinus um.
Schritt 1.3.16.1.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 1.3.16.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 1.3.16.1.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.3.16.1.3.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.3.16.1.3.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.3.16.1.4
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 1.3.16.1.5
Kombiniere und .
Schritt 1.3.16.2
Vereine die Terme
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Schritt 1.3.16.2.1
Schreibe als ein Produkt um.
Schritt 1.3.16.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.17
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
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Schritt 1.3.17.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 1.3.17.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 1.3.17.3
Ersetze alle durch .
Schritt 1.3.18
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.3.19
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.3.20
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.21
Stelle die Faktoren von um.
Schritt 1.4
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 1.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 2
Berechne den Grenzwert.
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Schritt 2.1
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 2.2
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Quotientenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 2.3
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 2.4
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Produktregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 2.5
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Kosinus stetig ist.
Schritt 2.6
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 2.7
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
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 2.10
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 2.11
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 2.12
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 2.13
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Kosinus stetig ist.
Schritt 2.14
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich 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
Separiere Brüche.
Schritt 4.2
Wandle von nach um.
Schritt 4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.6
Separiere Brüche.
Schritt 4.7
Wandle von nach um.
Schritt 4.8
Wandle von nach um.
Schritt 4.9
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.11
Addiere und .
Schritt 4.12
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.13
Addiere und .
Schritt 4.14
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.15
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 4.15.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.15.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.16
Kombiniere und .
Schritt 4.17
Bringe auf die linke Seite von .