Gib eine Aufgabe ein ...
Analysis Beispiele
Schritt 1
Schritt 1.1
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 1.2
Kombiniere und .
Schritt 1.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3
Schritt 3.1
Berechne den Grenzwert des Zählers und den Grenzwert des Nenners.
Schritt 3.1.1
Bilde den Grenzwert für den Zähler und den Grenzwert für den Nenner.
Schritt 3.1.2
Berechne den Grenzwert des Zählers.
Schritt 3.1.2.1
Berechne den Grenzwert.
Schritt 3.1.2.1.1
Ziehe den Exponenten von aus dem Grenzwert durch Anwendung der Potenzregel für Grenzwerte.
Schritt 3.1.2.1.2
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Sinus stetig ist.
Schritt 3.1.2.1.3
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Kosinus stetig ist.
Schritt 3.1.2.1.4
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 3.1.2.1.5
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 3.1.2.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 3.1.2.3
Vereinfache die Lösung.
Schritt 3.1.2.3.1
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 3.1.2.3.2
Kombiniere und .
Schritt 3.1.2.3.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.1.2.3.4
Vereinfache den Zähler.
Schritt 3.1.2.3.4.1
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.1.2.3.4.2
Subtrahiere von .
Schritt 3.1.2.3.5
Der genau Wert von ist .
Schritt 3.1.2.3.6
Der genau Wert von ist .
Schritt 3.1.2.3.7
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 3.1.3
Berechne den Grenzwert des Nenners.
Schritt 3.1.3.1
Berechne den Grenzwert.
Schritt 3.1.3.1.1
Ziehe den Exponenten von aus dem Grenzwert durch Anwendung der Potenzregel für Grenzwerte.
Schritt 3.1.3.1.2
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 3.1.3.1.3
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 3.1.3.1.4
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 3.1.3.1.5
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 3.1.3.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 3.1.3.3
Vereinfache die Lösung.
Schritt 3.1.3.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 3.1.3.3.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.1.3.3.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.1.3.3.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.1.3.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 3.1.3.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.1.3.3.4
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 3.1.3.3.5
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 3.1.3.4
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 3.1.4
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 3.2
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 3.3
Bestimme die Ableitung des Zählers und des Nenners.
Schritt 3.3.1
Differenziere den Zähler und Nenner.
Schritt 3.3.2
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 3.3.2.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 3.3.2.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.3.2.3
Ersetze alle durch .
Schritt 3.3.3
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 3.3.3.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 3.3.3.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 3.3.3.3
Ersetze alle durch .
Schritt 3.3.4
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 3.3.4.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 3.3.4.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 3.3.4.3
Ersetze alle durch .
Schritt 3.3.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.3.6
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 3.3.7
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 3.3.8
Addiere und .
Schritt 3.3.9
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 3.3.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.3.11
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.3.12
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.3.13
Vereinfache.
Schritt 3.3.13.1
Stelle die Faktoren von um.
Schritt 3.3.13.2
Stelle und um.
Schritt 3.3.13.3
Stelle und um.
Schritt 3.3.13.4
Wende die Doppelwinkelfunktion für den Sinus an.
Schritt 3.3.14
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 3.3.15
Potenziere mit .
Schritt 3.3.16
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 3.3.17
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 3.3.17.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 3.3.17.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.3.17.3
Ersetze alle durch .
Schritt 3.3.18
Kombiniere und .
Schritt 3.3.19
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 3.3.19.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.3.19.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 3.3.19.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.3.19.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.3.19.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.3.20
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 3.3.21
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 3.3.22
Addiere und .
Schritt 3.3.23
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 3.3.24
Kombiniere und .
Schritt 3.3.25
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 3.3.25.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.3.25.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 3.3.25.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.3.25.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.3.25.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.3.25.2.4
Dividiere durch .
Schritt 3.3.26
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.3.27
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.3.28
Vereinfache.
Schritt 3.3.28.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.3.28.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.3.28.3
Stelle die Terme um.
Schritt 4
Schritt 4.1
Berechne den Grenzwert des Zählers und den Grenzwert des Nenners.
Schritt 4.1.1
Bilde den Grenzwert für den Zähler und den Grenzwert für den Nenner.
Schritt 4.1.2
Berechne den Grenzwert des Zählers.
Schritt 4.1.2.1
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Produktregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 4.1.2.2
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Sinus stetig ist.
Schritt 4.1.2.3
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 4.1.2.4
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Kosinus stetig ist.
Schritt 4.1.2.5
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 4.1.2.6
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 4.1.2.7
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Sinus stetig ist.
Schritt 4.1.2.8
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 4.1.2.9
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 4.1.2.10
Berechne die Grenzwerte durch Einsetzen von für alle .
Schritt 4.1.2.10.1
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 4.1.2.10.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 4.1.2.11
Vereinfache die Lösung.
Schritt 4.1.2.11.1
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 4.1.2.11.2
Kombiniere und .
Schritt 4.1.2.11.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 4.1.2.11.4
Vereinfache den Zähler.
Schritt 4.1.2.11.4.1
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 4.1.2.11.4.2
Subtrahiere von .
Schritt 4.1.2.11.5
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.1.2.11.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.11.7
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.1.2.11.8
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 4.1.2.11.9
Kombiniere und .
Schritt 4.1.2.11.10
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 4.1.2.11.11
Vereinfache den Zähler.
Schritt 4.1.2.11.11.1
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 4.1.2.11.11.2
Subtrahiere von .
Schritt 4.1.2.11.12
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.1.2.11.13
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.3
Berechne den Grenzwert des Nenners.
Schritt 4.1.3.1
Berechne den Grenzwert.
Schritt 4.1.3.1.1
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 4.1.3.1.2
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 4.1.3.1.3
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 4.1.3.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 4.1.3.3
Vereinfache die Lösung.
Schritt 4.1.3.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 4.1.3.3.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.3.3.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.3.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 4.1.3.3.3
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 4.1.3.4
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 4.1.4
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 4.2
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 4.3
Bestimme die Ableitung des Zählers und des Nenners.
Schritt 4.3.1
Differenziere den Zähler und Nenner.
Schritt 4.3.2
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 4.3.3
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 4.3.3.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 4.3.3.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 4.3.3.3
Ersetze alle durch .
Schritt 4.3.4
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 4.3.5
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 4.3.6
Addiere und .
Schritt 4.3.7
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.3.8
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.3.9
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.10
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 4.3.11
Schreibe als um.
Schritt 4.3.12
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 4.3.12.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 4.3.12.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 4.3.12.3
Ersetze alle durch .
Schritt 4.3.13
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.3.14
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 4.3.15
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 4.3.15.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 4.3.15.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 4.3.15.3
Ersetze alle durch .
Schritt 4.3.16
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.17
Potenziere mit .
Schritt 4.3.18
Potenziere mit .
Schritt 4.3.19
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 4.3.20
Addiere und .
Schritt 4.3.21
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 4.3.22
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 4.3.23
Addiere und .
Schritt 4.3.24
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.3.25
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.26
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.3.27
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.28
Stelle die Terme um.
Schritt 4.3.29
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 4.3.30
Berechne .
Schritt 4.3.30.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.3.30.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.3.30.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.31
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 4.3.32
Addiere und .
Schritt 5
Schritt 5.1
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 5.2
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 5.3
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Produktregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 5.4
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Kosinus stetig ist.
Schritt 5.5
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 5.6
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 5.7
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Sinus stetig ist.
Schritt 5.8
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 5.9
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Kosinus stetig ist.
Schritt 5.10
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 5.11
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 5.12
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 5.13
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Produktregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 5.14
Ziehe den Exponenten von aus dem Grenzwert durch Anwendung der Potenzregel für Grenzwerte.
Schritt 5.15
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Sinus stetig ist.
Schritt 5.16
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 5.17
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 5.18
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Kosinus stetig ist.
Schritt 5.19
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 5.20
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Kosinus stetig ist.
Schritt 5.21
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 5.22
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 6
Schritt 6.1
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 6.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 6.3
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 6.4
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 7
Schritt 7.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 7.1.1
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 7.1.2
Kombiniere und .
Schritt 7.1.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 7.1.4
Vereinfache den Zähler.
Schritt 7.1.4.1
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 7.1.4.2
Subtrahiere von .
Schritt 7.1.5
Der genau Wert von ist .
Schritt 7.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.1.7
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 7.1.8
Kombiniere und .
Schritt 7.1.9
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 7.1.10
Vereinfache den Zähler.
Schritt 7.1.10.1
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 7.1.10.2
Subtrahiere von .
Schritt 7.1.11
Der genau Wert von ist .
Schritt 7.1.12
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.1.13
Der genau Wert von ist .
Schritt 7.1.14
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.1.15
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 7.1.16
Kombiniere und .
Schritt 7.1.17
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 7.1.18
Vereinfache den Zähler.
Schritt 7.1.18.1
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 7.1.18.2
Subtrahiere von .
Schritt 7.1.19
Der genau Wert von ist .
Schritt 7.1.20
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 7.1.21
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.1.22
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 7.1.23
Kombiniere und .
Schritt 7.1.24
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 7.1.25
Vereinfache den Zähler.
Schritt 7.1.25.1
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 7.1.25.2
Subtrahiere von .
Schritt 7.1.26
Der genau Wert von ist .
Schritt 7.1.27
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.1.28
Der genau Wert von ist .
Schritt 7.1.29
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.2
Addiere und .
Schritt 7.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 7.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 7.3.2
Forme den Ausdruck um.