Gib eine Aufgabe ein ...
Analysis Beispiele
Schritt 1
Schritt 1.1
Bilde den Grenzwert für den Zähler und den Grenzwert für den Nenner.
Schritt 1.2
Berechne den Grenzwert des Zählers.
Schritt 1.2.1
Berechne den Grenzwert.
Schritt 1.2.1.1
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 1.2.1.2
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 1.2.1.3
Ziehe den Exponenten von aus dem Grenzwert durch Anwendung der Potenzregel für Grenzwerte.
Schritt 1.2.1.4
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Sekans ist stetig.
Schritt 1.2.1.5
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 1.2.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 1.2.3
Vereinfache die Lösung.
Schritt 1.2.3.1
Stelle und um.
Schritt 1.2.3.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.2.3.3
Schreibe als um.
Schritt 1.2.3.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.2.3.5
Wende den trigonometrischen Pythagoras an.
Schritt 1.2.3.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2.3.7
Der genau Wert von ist .
Schritt 1.2.3.8
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 1.2.3.9
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3
Berechne den Grenzwert des Nenners.
Schritt 1.3.1
Berechne den Grenzwert.
Schritt 1.3.1.1
Ziehe den Exponenten von aus dem Grenzwert durch Anwendung der Potenzregel für Grenzwerte.
Schritt 1.3.1.2
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
Vereinfache die Lösung.
Schritt 1.3.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.3.2
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 1.3.3.3
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
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
Schritt 3.1
Differenziere den Zähler und Nenner.
Schritt 3.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 3.3
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 3.4
Berechne .
Schritt 3.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 3.4.2
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 3.4.2.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 3.4.2.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.4.2.3
Ersetze alle durch .
Schritt 3.4.3
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 3.4.3.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 3.4.3.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 3.4.3.3
Ersetze alle durch .
Schritt 3.4.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 3.4.5
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.4.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.4.7
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.4.8
Entferne die Klammern.
Schritt 3.4.9
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.4.10
Potenziere mit .
Schritt 3.4.11
Potenziere mit .
Schritt 3.4.12
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.4.13
Addiere und .
Schritt 3.4.14
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.4.15
Entferne die Klammern.
Schritt 3.5
Vereinfache.
Schritt 3.5.1
Subtrahiere von .
Schritt 3.5.2
Schreibe mithilfe von Sinus und Kosinus um.
Schritt 3.5.3
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 3.5.4
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 3.5.5
Kombiniere und .
Schritt 3.5.6
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 3.5.7
Schreibe mithilfe von Sinus und Kosinus um.
Schritt 3.5.8
Multipliziere .
Schritt 3.5.8.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.5.8.2
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 3.5.8.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.5.8.2.1.1
Potenziere mit .
Schritt 3.5.8.2.1.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.5.8.2.2
Addiere und .
Schritt 3.5.9
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.6
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 3.7
Potenziere mit .
Schritt 3.8
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 3.9
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 4
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 5
Schritt 5.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.2
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 5.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 5.2.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.2.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 5.3
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 5.4
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 6
Schritt 6.1
Berechne den Grenzwert des Zählers und den Grenzwert des Nenners.
Schritt 6.1.1
Bilde den Grenzwert für den Zähler und den Grenzwert für den Nenner.
Schritt 6.1.2
Berechne den Grenzwert des Zählers.
Schritt 6.1.2.1
Berechne den Grenzwert.
Schritt 6.1.2.1.1
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Sinus stetig ist.
Schritt 6.1.2.1.2
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 6.1.2.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 6.1.2.3
Vereinfache die Lösung.
Schritt 6.1.2.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.2.3.2
Der genau Wert von ist .
Schritt 6.1.3
Berechne den Grenzwert des Nenners.
Schritt 6.1.3.1
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Produktregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 6.1.3.2
Ziehe den Exponenten von aus dem Grenzwert durch Anwendung der Potenzregel für Grenzwerte.
Schritt 6.1.3.3
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Kosinus stetig ist.
Schritt 6.1.3.4
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 6.1.3.5
Berechne die Grenzwerte durch Einsetzen von für alle .
Schritt 6.1.3.5.1
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 6.1.3.5.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 6.1.3.6
Vereinfache die Lösung.
Schritt 6.1.3.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.3.6.2
Der genau Wert von ist .
Schritt 6.1.3.6.3
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 6.1.3.6.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.3.6.5
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 6.1.3.7
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 6.1.4
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 6.2
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 6.3
Bestimme die Ableitung des Zählers und des Nenners.
Schritt 6.3.1
Differenziere den Zähler und Nenner.
Schritt 6.3.2
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 6.3.2.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 6.3.2.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 6.3.2.3
Ersetze alle durch .
Schritt 6.3.3
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 6.3.4
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 6.3.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.3.6
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 6.3.7
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 6.3.8
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 6.3.8.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 6.3.8.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 6.3.8.3
Ersetze alle durch .
Schritt 6.3.9
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 6.3.9.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 6.3.9.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 6.3.9.3
Ersetze alle durch .
Schritt 6.3.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.3.11
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 6.3.12
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.3.13
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 6.3.14
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.3.15
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 6.3.16
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.3.17
Stelle die Terme um.
Schritt 7
Schritt 7.1
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 7.2
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Quotientenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 7.3
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Kosinus stetig ist.
Schritt 7.4
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 7.5
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 7.6
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 7.7
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Produktregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 7.8
Ziehe den Exponenten von aus dem Grenzwert durch Anwendung der Potenzregel für Grenzwerte.
Schritt 7.9
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Kosinus stetig ist.
Schritt 7.10
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 7.11
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Sinus stetig ist.
Schritt 7.12
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 7.13
Ziehe den Exponenten von aus dem Grenzwert durch Anwendung der Potenzregel für Grenzwerte.
Schritt 7.14
Bringe den Grenzwert in die trigonometrische Funktion, da der Kosinus stetig ist.
Schritt 7.15
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 8
Schritt 8.1
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 8.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 8.3
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 8.4
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 8.5
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 9
Schritt 9.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 9.1.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 9.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.1.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.2
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 9.3
Vereinfache den Zähler.
Schritt 9.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.3.2
Der genau Wert von ist .
Schritt 9.4
Vereinfache den Nenner.
Schritt 9.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.4.3
Der genau Wert von ist .
Schritt 9.4.4
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 9.4.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.4.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.4.7
Der genau Wert von ist .
Schritt 9.4.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.4.9
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.4.10
Der genau Wert von ist .
Schritt 9.4.11
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 9.4.12
Addiere und .
Schritt 9.5
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 9.5.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.5.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.6
Mutltipliziere mit .