Kalkulus Contoh

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1} - 1}{\sin (π x)}$

Langkah 1

Evaluasi limit dari pembilang dan limit dari penyebutnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1

Ambil limit dari pembilang dan limit dari penyebut.

$\frac{lim_{x \to - 1} 2^{x + 1} - 1}{lim_{x \to - 1} \sin (π x)}$

Langkah 1.2

Evaluasi limit dari pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.2.1

Evaluasi limitnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.2.1.1

Pisahkan limitnya menggunakan Kaidah Jumlah Limit pada limitnya ketika $x$ mendekati $- 1$ .

$\frac{lim_{x \to - 1} 2^{x + 1} - lim_{x \to - 1} 1}{lim_{x \to - 1} \sin (π x)}$

Langkah 1.2.1.2

Pindahkan limit ke dalam eksponen.

$\frac{2^{lim_{x \to - 1} x + 1} - lim_{x \to - 1} 1}{lim_{x \to - 1} \sin (π x)}$

Langkah 1.2.1.3

Pisahkan limitnya menggunakan Kaidah Jumlah Limit pada limitnya ketika $x$ mendekati $- 1$ .

$\frac{2^{lim_{x \to - 1} x + lim_{x \to - 1} 1} - lim_{x \to - 1} 1}{lim_{x \to - 1} \sin (π x)}$

Langkah 1.2.1.4

Evaluasi limit dari $1$ yang tetap ketika (Variabel1) mendekati $- 1$ .

$\frac{2^{lim_{x \to - 1} x + 1} - lim_{x \to - 1} 1}{lim_{x \to - 1} \sin (π x)}$

Langkah 1.2.1.5

Evaluasi limit dari $1$ yang tetap ketika (Variabel1) mendekati $- 1$ .

$\frac{2^{lim_{x \to - 1} x + 1} - 1 \cdot 1}{lim_{x \to - 1} \sin (π x)}$

Langkah 1.2.2

Evaluasi limit dari (Variabel0) dengan memasukkan $- 1$ ke dalam (Variabel2).

$\frac{2^{- 1 + 1} - 1 \cdot 1}{lim_{x \to - 1} \sin (π x)}$

Langkah 1.2.3

Sederhanakan jawabannya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.2.3.1

Sederhanakan setiap suku.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.2.3.1.1

Tambahkan $- 1$ dan $1$ .

$\frac{2^{0} - 1 \cdot 1}{lim_{x \to - 1} \sin (π x)}$

Langkah 1.2.3.1.2

Apa pun yang dinaikkan ke $0$ adalah $1$ .

$\frac{1 - 1 \cdot 1}{lim_{x \to - 1} \sin (π x)}$

Langkah 1.2.3.1.3

Kalikan $- 1$ dengan $1$ .

$\frac{1 - 1}{lim_{x \to - 1} \sin (π x)}$

Langkah 1.2.3.2

Kurangi $1$ dengan $1$ .

$\frac{0}{lim_{x \to - 1} \sin (π x)}$

Langkah 1.3

Evaluasi limit dari penyebutnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.3.1

Evaluasi limitnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.3.1.1

Pindahkan batas di dalam fungsi trigonometri karena sinus kontinu.

$\frac{0}{\sin (lim_{x \to - 1} π x)}$

Langkah 1.3.1.2

Pindahkan suku $π$ ke luar limit karena konstan terhadap $x$ .

$\frac{0}{\sin (π lim_{x \to - 1} x)}$

Langkah 1.3.2

Evaluasi limit dari (Variabel0) dengan memasukkan $- 1$ ke dalam (Variabel2).

$\frac{0}{\sin (π \cdot - 1)}$

Langkah 1.3.3

Sederhanakan jawabannya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.3.3.1

Pindahkan $- 1$ ke sebelah kiri $π$ .

$\frac{0}{\sin (- 1 \cdot π)}$

Langkah 1.3.3.2

Tulis kembali $- 1 π$ sebagai $- π$ .

$\frac{0}{\sin (- π)}$

Langkah 1.3.3.3

Terapkan sudut acuan dengan mencari sudut dengan nilai-nilai-trigonometri yang setara di kuadran pertama.

$\frac{0}{\sin (0)}$

Langkah 1.3.3.4

Nilai eksak dari $\sin (0)$ adalah $0$ .

$\frac{0}{0}$

Langkah 1.3.3.5

Pernyataannya memuat pembagian oleh $0$ . Pernyataannya tidak terdefinisi.

Tidak terdefinisi

$\frac{0}{0}$

Langkah 1.3.4

Pernyataannya memuat pembagian oleh $0$ . Pernyataannya tidak terdefinisi.

Tidak terdefinisi

$\frac{0}{0}$

Langkah 1.4

Pernyataannya memuat pembagian oleh $0$ . Pernyataannya tidak terdefinisi.

Tidak terdefinisi

$\frac{0}{0}$

Langkah 2

Karena $\frac{0}{0}$ adalah bentuk tak tentu, terapkan Kaidah L'Hospital. Kaidah L'Hospital menyatakan bahwa limit dari hasil bagi fungsi sama dengan limit dari hasil bagi turunannya.

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1} - 1}{\sin (π x)} = lim_{x \to - 1} \frac{\frac{d}{d x} [2^{x + 1} - 1]}{\frac{d}{d x} [\sin (π x)]}$

Langkah 3

Menentukan turunan dari pembilang dan penyebut.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.1

Diferensialkan pembilang dan penyebutnya.

$lim_{x \to - 1} \frac{\frac{d}{d x} [2^{x + 1} - 1]}{\frac{d}{d x} [\sin (π x)]}$

Langkah 3.2

Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari $2^{x + 1} - 1$ terhadap $x$ adalah $\frac{d}{d x} [2^{x + 1}] + \frac{d}{d x} [- 1]$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{\frac{d}{d x} [2^{x + 1}] + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sin (π x)]}$

Langkah 3.3

Evaluasi $\frac{d}{d x} [2^{x + 1}]$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.3.1

Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ adalah $f' (g (x)) g' (x)$ di mana $f (x) = 2^{x}$ dan $g (x) = x + 1$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.3.1.1

Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur $u$ sebagai $x + 1$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{\frac{d}{d u} [2^{u}] \frac{d}{d x} [x + 1] + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sin (π x)]}$

Langkah 3.3.1.2

Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ adalah $a^{u} \ln (a)$ di mana $a$ = $2$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{u} \ln (2) \frac{d}{d x} [x + 1] + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sin (π x)]}$

Langkah 3.3.1.3

Ganti semua kemunculan $u$ dengan $x + 1$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1} \ln (2) \frac{d}{d x} [x + 1] + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sin (π x)]}$

Langkah 3.3.2

Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari $x + 1$ terhadap $x$ adalah $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1} \ln (2) (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1]) + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sin (π x)]}$

Langkah 3.3.3

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 1$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1} \ln (2) (1 + \frac{d}{d x} [1]) + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sin (π x)]}$

Langkah 3.3.4

Karena $1$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $1$ terhadap $x$ adalah $0$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1} \ln (2) (1 + 0) + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sin (π x)]}$

Langkah 3.3.5

Tambahkan $1$ dan $0$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1} \ln (2) \cdot 1 + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sin (π x)]}$

Langkah 3.3.6

Kalikan $2^{x + 1}$ dengan $1$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1} \ln (2) + \frac{d}{d x} [- 1]}{\frac{d}{d x} [\sin (π x)]}$

Langkah 3.4

Karena $- 1$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $- 1$ terhadap $x$ adalah $0$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1} \ln (2) + 0}{\frac{d}{d x} [\sin (π x)]}$

Langkah 3.5

Tambahkan $2^{x + 1} \ln (2)$ dan $0$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1} \ln (2)}{\frac{d}{d x} [\sin (π x)]}$

Langkah 3.6

Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ adalah $f' (g (x)) g' (x)$ di mana $f (x) = \sin (x)$ dan $g (x) = π x$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.6.1

Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur $u$ sebagai $π x$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1} \ln (2)}{\frac{d}{d u} [\sin (u)] \frac{d}{d x} [π x]}$

Langkah 3.6.2

Turunan dari $\sin (u)$ terhadap $u$ adalah $\cos (u)$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1} \ln (2)}{\cos (u) \frac{d}{d x} [π x]}$

Langkah 3.6.3

Ganti semua kemunculan $u$ dengan $π x$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1} \ln (2)}{\cos (π x) \frac{d}{d x} [π x]}$

Langkah 3.7

Karena $π$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $π x$ terhadap $x$ adalah $π \frac{d}{d x} [x]$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1} \ln (2)}{\cos (π x) (π \frac{d}{d x} [x])}$

Langkah 3.8

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 1$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1} \ln (2)}{\cos (π x) (π \cdot 1)}$

Langkah 3.9

Kalikan $π$ dengan $1$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1} \ln (2)}{\cos (π x) π}$

Langkah 3.10

Susun kembali faktor-faktor dari $\cos (π x) π$ .

$lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1} \ln (2)}{π \cos (π x)}$

Langkah 4

Pindahkan suku $\frac{\ln (2)}{π}$ ke luar limit karena konstan terhadap $x$ .

$\frac{\ln (2)}{π} lim_{x \to - 1} \frac{2^{x + 1}}{\cos (π x)}$

Langkah 5

Pisahkan limitnya menggunakan Kaidah Hasil Bagi Limit pada limitnya ketika $x$ mendekati $- 1$ .

$\frac{\ln (2)}{π} \cdot \frac{lim_{x \to - 1} 2^{x + 1}}{lim_{x \to - 1} \cos (π x)}$

Langkah 6

Pindahkan limit ke dalam eksponen.

$\frac{\ln (2)}{π} \cdot \frac{2^{lim_{x \to - 1} x + 1}}{lim_{x \to - 1} \cos (π x)}$

Langkah 7

Pisahkan limitnya menggunakan Kaidah Jumlah Limit pada limitnya ketika $x$ mendekati $- 1$ .

$\frac{\ln (2)}{π} \cdot \frac{2^{lim_{x \to - 1} x + lim_{x \to - 1} 1}}{lim_{x \to - 1} \cos (π x)}$

Langkah 8

Evaluasi limit dari $1$ yang tetap ketika (Variabel1) mendekati $- 1$ .

$\frac{\ln (2)}{π} \cdot \frac{2^{lim_{x \to - 1} x + 1}}{lim_{x \to - 1} \cos (π x)}$

Langkah 9

Pindahkan batas di dalam fungsi trigonometri karena kosinus kontinu.

$\frac{\ln (2)}{π} \cdot \frac{2^{lim_{x \to - 1} x + 1}}{\cos (lim_{x \to - 1} π x)}$

Langkah 10

Pindahkan suku $π$ ke luar limit karena konstan terhadap $x$ .

$\frac{\ln (2)}{π} \cdot \frac{2^{lim_{x \to - 1} x + 1}}{\cos (π lim_{x \to - 1} x)}$

Langkah 11

Evaluasi limit-limit dengan memasukkan $- 1$ ke semua munculnya (Variabel1).

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 11.1

Evaluasi limit dari (Variabel0) dengan memasukkan $- 1$ ke dalam (Variabel2).

$\frac{\ln (2)}{π} \cdot \frac{2^{- 1 + 1}}{\cos (π lim_{x \to - 1} x)}$

Langkah 11.2

Evaluasi limit dari (Variabel0) dengan memasukkan $- 1$ ke dalam (Variabel2).

$\frac{\ln (2)}{π} \cdot \frac{2^{- 1 + 1}}{\cos (π \cdot - 1)}$

Langkah 12

Sederhanakan jawabannya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 12.1

Gabungkan.

$\frac{\ln (2) \cdot 2^{- 1 + 1}}{π \cos (π \cdot - 1)}$

Langkah 12.2

Sederhanakan pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 12.2.1

Tambahkan $- 1$ dan $1$ .

$\frac{\ln (2) \cdot 2^{0}}{π \cos (π \cdot - 1)}$

Langkah 12.2.2

Apa pun yang dinaikkan ke $0$ adalah $1$ .

$\frac{\ln (2) \cdot 1}{π \cos (π \cdot - 1)}$

Langkah 12.3

Sederhanakan penyebutnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 12.3.1

Pindahkan $- 1$ ke sebelah kiri $π$ .

$\frac{\ln (2) \cdot 1}{π \cos (- 1 \cdot π)}$

Langkah 12.3.2

Tulis kembali $- 1 π$ sebagai $- π$ .

$\frac{\ln (2) \cdot 1}{π \cos (- π)}$

Langkah 12.3.3

Terapkan sudut acuan dengan mencari sudut dengan nilai-nilai-trigonometri yang setara di kuadran pertama. Buat pernyataannya negatif karena kosinus negatif di kuadran kedua.

$\frac{\ln (2) \cdot 1}{π (- \cos (0))}$

Langkah 12.3.4

Nilai eksak dari $\cos (0)$ adalah $1$ .

$\frac{\ln (2) \cdot 1}{π (- 1 \cdot 1)}$

Langkah 12.3.5

Kalikan $- 1$ dengan $1$ .

$\frac{\ln (2) \cdot 1}{π \cdot - 1}$

Langkah 12.4

Kalikan $\ln (2)$ dengan $1$ .

$\frac{\ln (2)}{π \cdot - 1}$

Langkah 12.5

Pindahkan $- 1$ ke sebelah kiri $π$ .

$\frac{\ln (2)}{- 1 \cdot π}$

Langkah 12.6

Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.

$- \frac{\ln (2)}{π}$