Kalkulus Contoh

$lim_{x \to 0} \frac{\ln (1 + \sin (4 x))}{\frac{1}{\cot (x)}}$

Langkah 1

Terapkan identitas trigonometri.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1

Tulis kembali $\cot (x)$ dalam bentuk sinus dan kosinus.

$lim_{x \to 0} \frac{\ln (1 + \sin (4 x))}{\frac{1}{\frac{\cos (x)}{\sin (x)}}}$

Langkah 1.2

Kalikan balikan dari pecahan tersebut untuk membagi dengan $\frac{\cos (x)}{\sin (x)}$ .

$lim_{x \to 0} \frac{\ln (1 + \sin (4 x))}{\frac{\sin (x)}{\cos (x)}}$

Langkah 1.3

Konversikan dari $\frac{\sin (x)}{\cos (x)}$ ke $\tan (x)$ .

$lim_{x \to 0} \frac{\ln (1 + \sin (4 x))}{\tan (x)}$

Langkah 2

Terapkan aturan L'Hospital.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1

Evaluasi limit dari pembilang dan limit dari penyebutnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.1

Ambil limit dari pembilang dan limit dari penyebut.

$\frac{lim_{x \to 0} \ln (1 + \sin (4 x))}{lim_{x \to 0} \tan (x)}$

Langkah 2.1.2

Evaluasi limit dari pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.1

Evaluasi limitnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.1.1

Pindahkan limit ke dalam logaritma.

$\frac{\ln (lim_{x \to 0} 1 + \sin (4 x))}{lim_{x \to 0} \tan (x)}$

Langkah 2.1.2.1.2

Pisahkan limitnya menggunakan Kaidah Jumlah Limit pada limitnya ketika $x$ mendekati $0$ .

$\frac{\ln (lim_{x \to 0} 1 + lim_{x \to 0} \sin (4 x))}{lim_{x \to 0} \tan (x)}$

Langkah 2.1.2.1.3

Evaluasi limit dari $1$ yang tetap ketika (Variabel1) mendekati $0$ .

$\frac{\ln (1 + lim_{x \to 0} \sin (4 x))}{lim_{x \to 0} \tan (x)}$

Langkah 2.1.2.1.4

Pindahkan batas di dalam fungsi trigonometri karena sinus kontinu.

$\frac{\ln (1 + \sin (lim_{x \to 0} 4 x))}{lim_{x \to 0} \tan (x)}$

Langkah 2.1.2.1.5

Pindahkan suku $4$ ke luar limit karena konstan terhadap $x$ .

$\frac{\ln (1 + \sin (4 lim_{x \to 0} x))}{lim_{x \to 0} \tan (x)}$

Langkah 2.1.2.2

Evaluasi limit dari (Variabel0) dengan memasukkan $0$ ke dalam (Variabel2).

$\frac{\ln (1 + \sin (4 \cdot 0))}{lim_{x \to 0} \tan (x)}$

Langkah 2.1.2.3

Sederhanakan jawabannya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.3.1

Sederhanakan setiap suku.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.3.1.1

Kalikan $4$ dengan $0$ .

$\frac{\ln (1 + \sin (0))}{lim_{x \to 0} \tan (x)}$

Langkah 2.1.2.3.1.2

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

$\frac{\ln (1 + 0)}{lim_{x \to 0} \tan (x)}$

Langkah 2.1.2.3.2

Tambahkan $1$ dan $0$ .

$\frac{\ln (1)}{lim_{x \to 0} \tan (x)}$

Langkah 2.1.2.3.3

Log alami dari $1$ adalah $0$ .

$\frac{0}{lim_{x \to 0} \tan (x)}$

Langkah 2.1.3

Evaluasi limit dari penyebutnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.3.1

Pindahkan batas di dalam fungsi trigonometri karena tangen kontinu.

$\frac{0}{\tan (lim_{x \to 0} x)}$

Langkah 2.1.3.2

Evaluasi limit dari (Variabel0) dengan memasukkan $0$ ke dalam (Variabel2).

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

Langkah 2.1.3.3

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

$\frac{0}{0}$

Langkah 2.1.3.4

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

Tidak terdefinisi

$\frac{0}{0}$

Langkah 2.1.4

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

Tidak terdefinisi

$\frac{0}{0}$

Langkah 2.2

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.

$lim_{x \to 0} \frac{\ln (1 + \sin (4 x))}{\tan (x)} = lim_{x \to 0} \frac{\frac{d}{d x} [\ln (1 + \sin (4 x))]}{\frac{d}{d x} [\tan (x)]}$

Langkah 2.3

Menentukan turunan dari pembilang dan penyebut.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.3.1

Diferensialkan pembilang dan penyebutnya.

$lim_{x \to 0} \frac{\frac{d}{d x} [\ln (1 + \sin (4 x))]}{\frac{d}{d x} [\tan (x)]}$

Langkah 2.3.2

Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ adalah $f' (g (x)) g' (x)$ di mana $f (x) = \ln (x)$ dan $g (x) = 1 + \sin (4 x)$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.3.2.1

Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur $u_{1}$ sebagai $1 + \sin (4 x)$ .

$lim_{x \to 0} \frac{\frac{d}{d u_{1}} [\ln (u_{1})] \frac{d}{d x} [1 + \sin (4 x)]}{\frac{d}{d x} [\tan (x)]}$

Langkah 2.3.2.2

Turunan dari $\ln (u_{1})$ terhadap $u_{1}$ adalah $\frac{1}{u_{1}}$ .

$lim_{x \to 0} \frac{\frac{1}{u_{1}} \frac{d}{d x} [1 + \sin (4 x)]}{\frac{d}{d x} [\tan (x)]}$

Langkah 2.3.2.3

Ganti semua kemunculan $u_{1}$ dengan $1 + \sin (4 x)$ .

$lim_{x \to 0} \frac{\frac{1}{1 + \sin (4 x)} \frac{d}{d x} [1 + \sin (4 x)]}{\frac{d}{d x} [\tan (x)]}$

Langkah 2.3.3

Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari $1 + \sin (4 x)$ terhadap (Variabel1) adalah $\frac{d}{d x} [1] + \frac{d}{d x} [\sin (4 x)]$ .

$lim_{x \to 0} \frac{\frac{1}{1 + \sin (4 x)} (\frac{d}{d x} [1] + \frac{d}{d x} [\sin (4 x)])}{\frac{d}{d x} [\tan (x)]}$

Langkah 2.3.4

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

$lim_{x \to 0} \frac{\frac{1}{1 + \sin (4 x)} (0 + \frac{d}{d x} [\sin (4 x)])}{\frac{d}{d x} [\tan (x)]}$

Langkah 2.3.5

Tambahkan $0$ dan $\frac{d}{d x} [\sin (4 x)]$ .

$lim_{x \to 0} \frac{\frac{1}{1 + \sin (4 x)} \frac{d}{d x} [\sin (4 x)]}{\frac{d}{d x} [\tan (x)]}$

Langkah 2.3.6

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 $g (x) = 4 x$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.3.6.1

Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur $u_{2}$ sebagai $4 x$ .

$lim_{x \to 0} \frac{\frac{1}{1 + \sin (4 x)} (\frac{d}{d u_{2}} [\sin (u_{2})] \frac{d}{d x} [4 x])}{\frac{d}{d x} [\tan (x)]}$

Langkah 2.3.6.2

Turunan dari $\sin (u_{2})$ terhadap $u_{2}$ adalah $\cos (u_{2})$ .

$lim_{x \to 0} \frac{\frac{1}{1 + \sin (4 x)} (\cos (u_{2}) \frac{d}{d x} [4 x])}{\frac{d}{d x} [\tan (x)]}$

Langkah 2.3.6.3

Ganti semua kemunculan $u_{2}$ dengan $4 x$ .

$lim_{x \to 0} \frac{\frac{1}{1 + \sin (4 x)} (\cos (4 x) \frac{d}{d x} [4 x])}{\frac{d}{d x} [\tan (x)]}$

Langkah 2.3.7

Gabungkan $\cos (4 x)$ dan $\frac{1}{1 + \sin (4 x)}$ .

$lim_{x \to 0} \frac{\frac{\cos (4 x)}{1 + \sin (4 x)} \frac{d}{d x} [4 x]}{\frac{d}{d x} [\tan (x)]}$

Langkah 2.3.8

Karena $4$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $4 x$ terhadap $x$ adalah $4 \frac{d}{d x} [x]$ .

$lim_{x \to 0} \frac{\frac{\cos (4 x)}{1 + \sin (4 x)} (4 \frac{d}{d x} [x])}{\frac{d}{d x} [\tan (x)]}$

Langkah 2.3.9

Gabungkan $4$ dan $\frac{\cos (4 x)}{1 + \sin (4 x)}$ .

$lim_{x \to 0} \frac{\frac{4 \cos (4 x)}{1 + \sin (4 x)} \frac{d}{d x} [x]}{\frac{d}{d x} [\tan (x)]}$

Langkah 2.3.10

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

$lim_{x \to 0} \frac{\frac{4 \cos (4 x)}{1 + \sin (4 x)} \cdot 1}{\frac{d}{d x} [\tan (x)]}$

Langkah 2.3.11

Kalikan $\frac{4 \cos (4 x)}{1 + \sin (4 x)}$ dengan $1$ .

$lim_{x \to 0} \frac{\frac{4 \cos (4 x)}{1 + \sin (4 x)}}{\frac{d}{d x} [\tan (x)]}$

Langkah 2.3.12

Turunan dari $\tan (x)$ terhadap $x$ adalah $\sec^{2} (x)$ .

$lim_{x \to 0} \frac{\frac{4 \cos (4 x)}{1 + \sin (4 x)}}{\sec^{2} (x)}$

Langkah 2.4

Kalikan pembilang dengan balikan dari penyebut.

$lim_{x \to 0} \frac{4 \cos (4 x)}{1 + \sin (4 x)} \cdot \frac{1}{\sec^{2} (x)}$

Langkah 2.5

Kalikan $\frac{4 \cos (4 x)}{1 + \sin (4 x)}$ dengan $\frac{1}{\sec^{2} (x)}$ .

$lim_{x \to 0} \frac{4 \cos (4 x)}{(1 + \sin (4 x)) \sec^{2} (x)}$

Langkah 3

Evaluasi limitnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.1

Pindahkan suku $4$ ke luar limit karena konstan terhadap $x$ .

$4 lim_{x \to 0} \frac{\cos (4 x)}{(1 + \sin (4 x)) \sec^{2} (x)}$

Langkah 3.2

Pisahkan limitnya menggunakan Kaidah Hasil Bagi Limit pada limitnya ketika $x$ mendekati $0$ .

$4 \frac{lim_{x \to 0} \cos (4 x)}{lim_{x \to 0} (1 + \sin (4 x)) \sec^{2} (x)}$

Langkah 3.3

Pindahkan batas di dalam fungsi trigonometri karena kosinus kontinu.

$4 \frac{\cos (lim_{x \to 0} 4 x)}{lim_{x \to 0} (1 + \sin (4 x)) \sec^{2} (x)}$

Langkah 3.4

Pindahkan suku $4$ ke luar limit karena konstan terhadap $x$ .

$4 \frac{\cos (4 lim_{x \to 0} x)}{lim_{x \to 0} (1 + \sin (4 x)) \sec^{2} (x)}$

Langkah 3.5

Pisahkan limitnya menggunakan Kaidah Hasil Kali Limit pada limit ketika $x$ mendekati $0$ .

$4 \frac{\cos (4 lim_{x \to 0} x)}{lim_{x \to 0} 1 + \sin (4 x) \cdot lim_{x \to 0} \sec^{2} (x)}$

Langkah 3.6

Pisahkan limitnya menggunakan Kaidah Jumlah Limit pada limitnya ketika $x$ mendekati $0$ .

$4 \frac{\cos (4 lim_{x \to 0} x)}{(lim_{x \to 0} 1 + lim_{x \to 0} \sin (4 x)) \cdot lim_{x \to 0} \sec^{2} (x)}$

Langkah 3.7

Evaluasi limit dari $1$ yang tetap ketika (Variabel1) mendekati $0$ .

$4 \frac{\cos (4 lim_{x \to 0} x)}{(1 + lim_{x \to 0} \sin (4 x)) \cdot lim_{x \to 0} \sec^{2} (x)}$

Langkah 3.8

Pindahkan batas di dalam fungsi trigonometri karena sinus kontinu.

$4 \frac{\cos (4 lim_{x \to 0} x)}{(1 + \sin (lim_{x \to 0} 4 x)) \cdot lim_{x \to 0} \sec^{2} (x)}$

Langkah 3.9

Pindahkan suku $4$ ke luar limit karena konstan terhadap $x$ .

$4 \frac{\cos (4 lim_{x \to 0} x)}{(1 + \sin (4 lim_{x \to 0} x)) \cdot lim_{x \to 0} \sec^{2} (x)}$

Langkah 3.10

Pindahkan pangkat $2$ dari $\sec^{2} (x)$ di luar limit menggunakan Kaidah Pangkat Limit.

$4 \frac{\cos (4 lim_{x \to 0} x)}{(1 + \sin (4 lim_{x \to 0} x)) \cdot {(lim_{x \to 0} \sec (x))}^{2}}$

Langkah 3.11

Pindahkan batas di dalam fungsi trigonometri karena sekan kontinu.

$4 \frac{\cos (4 lim_{x \to 0} x)}{(1 + \sin (4 lim_{x \to 0} x)) \cdot \sec^{2} (lim_{x \to 0} x)}$

Langkah 4

Evaluasi limit-limit dengan memasukkan $0$ ke semua munculnya (Variabel1).

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.1

Evaluasi limit dari (Variabel0) dengan memasukkan $0$ ke dalam (Variabel2).

$4 \frac{\cos (4 \cdot 0)}{(1 + \sin (4 lim_{x \to 0} x)) \cdot \sec^{2} (lim_{x \to 0} x)}$

Langkah 4.2

Evaluasi limit dari (Variabel0) dengan memasukkan $0$ ke dalam (Variabel2).

$4 \frac{\cos (4 \cdot 0)}{(1 + \sin (4 \cdot 0)) \cdot \sec^{2} (lim_{x \to 0} x)}$

Langkah 4.3

Evaluasi limit dari (Variabel0) dengan memasukkan $0$ ke dalam (Variabel2).

$4 \frac{\cos (4 \cdot 0)}{(1 + \sin (4 \cdot 0)) \cdot \sec^{2} (0)}$

Langkah 5

Sederhanakan jawabannya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.1

Sederhanakan pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.1.1

Kalikan $4$ dengan $0$ .

$4 \frac{\cos (0)}{(1 + \sin (4 \cdot 0)) \cdot \sec^{2} (0)}$

Langkah 5.1.2

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

$4 \frac{1}{(1 + \sin (4 \cdot 0)) \cdot \sec^{2} (0)}$

Langkah 5.2

Sederhanakan penyebutnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.2.1

Kalikan $4$ dengan $0$ .

$4 \frac{1}{(1 + \sin (0)) \sec^{2} (0)}$

Langkah 5.2.2

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

$4 \frac{1}{(1 + 0) \sec^{2} (0)}$

Langkah 5.2.3

Tambahkan $1$ dan $0$ .

$4 \frac{1}{1 \sec^{2} (0)}$

Langkah 5.2.4

Kalikan $\sec^{2} (0)$ dengan $1$ .

$4 \frac{1}{\sec^{2} (0)}$

Langkah 5.2.5

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

$4 \frac{1}{1^{2}}$

Langkah 5.2.6

Satu dipangkat berapa pun sama dengan satu.

$4 (\frac{1}{1})$

Langkah 5.3

Batalkan faktor persekutuan dari $1$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.3.1

Batalkan faktor persekutuan.

$4 (\frac{1}{1})$

Langkah 5.3.2

Tulis kembali pernyataannya.

$4 \cdot 1$

Langkah 5.4

Kalikan $4$ dengan $1$ .

$4$