微分積分 例

ロピタルの定理を利用し値を求める ( xの平方根x)/(x^2-1)の自然対数のxが1に近づくときの極限
ステップ 1
分子と分母の極限値を求めます。
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ステップ 1.1
分子と分母の極限値をとります。
ステップ 1.2
分子の極限値を求めます。
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ステップ 1.2.1
に近づいたら、極限で極限の法則の積を利用して極限を分割します。
ステップ 1.2.2
根号の下に極限を移動させます。
ステップ 1.2.3
対数の内側に極限を移動させます。
ステップ 1.2.4
すべてのに代入し、極限値を求めます。
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ステップ 1.2.4.1
に代入し、の極限値を求めます。
ステップ 1.2.4.2
に代入し、の極限値を求めます。
ステップ 1.2.5
答えを簡約します。
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ステップ 1.2.5.1
のいずれの根はです。
ステップ 1.2.5.2
をかけます。
ステップ 1.2.5.3
の自然対数はです。
ステップ 1.3
分母の極限値を求めます。
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ステップ 1.3.1
極限を求めます。
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ステップ 1.3.1.1
に近づいたら、極限で極限の法則の和を利用して分解します。
ステップ 1.3.1.2
極限べき乗則を利用して、指数から極限値外側に移動させます。
ステップ 1.3.1.3
に近づくと定数であるの極限値を求めます。
ステップ 1.3.2
に代入し、の極限値を求めます。
ステップ 1.3.3
答えを簡約します。
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ステップ 1.3.3.1
各項を簡約します。
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ステップ 1.3.3.1.1
1のすべての数の累乗は1です。
ステップ 1.3.3.1.2
をかけます。
ステップ 1.3.3.2
からを引きます。
ステップ 1.3.3.3
による除算を含む式です。式は未定義です。
未定義
ステップ 1.3.4
による除算を含む式です。式は未定義です。
未定義
ステップ 1.4
による除算を含む式です。式は未定義です。
未定義
ステップ 2
は不定形があるので、ロピタルの定理を当てはめます。ロピタルの定理は、関数の商の極限は微分係数の商の極限に等しいとしています。
ステップ 3
分子と分母の微分係数を求めます。
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ステップ 3.1
分母と分子を微分します。
ステップ 3.2
を利用し、に書き換えます。
ステップ 3.3
およびのとき、であるという積の法則を使って微分します。
ステップ 3.4
に関するの微分係数はです。
ステップ 3.5
をまとめます。
ステップ 3.6
負の指数法則を利用してを分母に移動させます。
ステップ 3.7
指数を足してを掛けます。
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ステップ 3.7.1
をかけます。
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ステップ 3.7.1.1
乗します。
ステップ 3.7.1.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 3.7.2
を公分母をもつ分数で書きます。
ステップ 3.7.3
公分母の分子をまとめます。
ステップ 3.7.4
からを引きます。
ステップ 3.8
のとき、であるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 3.9
を公分母のある分数として書くために、を掛けます。
ステップ 3.10
をまとめます。
ステップ 3.11
公分母の分子をまとめます。
ステップ 3.12
分子を簡約します。
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ステップ 3.12.1
をかけます。
ステップ 3.12.2
からを引きます。
ステップ 3.13
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 3.14
をまとめます。
ステップ 3.15
をまとめます。
ステップ 3.16
負の指数法則を利用してを分母に移動させます。
ステップ 3.17
総和則では、に関する積分はです。
ステップ 3.18
のとき、であるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 3.19
について定数なので、についての微分係数はです。
ステップ 3.20
をたし算します。
ステップ 4
分数指数を根に変換します。
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ステップ 4.1
に書き換えます。
ステップ 4.2
に書き換えます。
ステップ 5
項をまとめます。
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ステップ 5.1
を公分母のある分数として書くために、を掛けます。
ステップ 5.2
の適した因数を掛けて、各式をを公分母とする式で書きます。
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ステップ 5.2.1
をかけます。
ステップ 5.2.2
の左に移動させます。
ステップ 5.3
公分母の分子をまとめます。
ステップ 6
の項はに対して一定なので、極限の外に移動させます。
ステップ 7
に近づいたら、極限で極限の商の法則を利用して極限を分割します。
ステップ 8
の項はに対して一定なので、極限の外に移動させます。
ステップ 9
に近づいたら、極限で極限の商の法則を利用して極限を分割します。
ステップ 10
に近づいたら、極限で極限の法則の和を利用して分解します。
ステップ 11
に近づくと定数であるの極限値を求めます。
ステップ 12
対数の内側に極限を移動させます。
ステップ 13
根号の下に極限を移動させます。
ステップ 14
すべてのに代入し、極限値を求めます。
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ステップ 14.1
に代入し、の極限値を求めます。
ステップ 14.2
に代入し、の極限値を求めます。
ステップ 14.3
に代入し、の極限値を求めます。
ステップ 15
答えを簡約します。
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ステップ 15.1
で割ります。
ステップ 15.2
分子を簡約します。
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ステップ 15.2.1
の自然対数はです。
ステップ 15.2.2
をたし算します。
ステップ 15.3
のいずれの根はです。
ステップ 15.4
の共通因数を約分します。
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ステップ 15.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 15.4.2
式を書き換えます。
ステップ 15.5
をかけます。