Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 1.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 1.1.2
Найдем предел числителя.
Этап 1.1.2.1
Внесем предел под знак радикала.
Этап 1.1.2.2
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 1.1.2.3
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 1.1.2.4
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 1.1.2.5
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 1.1.2.6
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 1.1.2.7
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 1.1.2.8
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Этап 1.1.2.8.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.1.2.8.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.1.2.9
Упростим ответ.
Этап 1.1.2.9.1
Добавим и .
Этап 1.1.2.9.2
Умножим на .
Этап 1.1.2.9.3
Вычтем из .
Этап 1.1.2.9.4
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 1.1.2.9.5
Умножим на .
Этап 1.1.2.9.6
Перепишем в виде .
Этап 1.1.2.9.7
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 1.1.3
Найдем предел знаменателя.
Этап 1.1.3.1
Вычислим предел.
Этап 1.1.3.1.1
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 1.1.3.1.2
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 1.1.3.1.3
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 1.1.3.1.4
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 1.1.3.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.1.3.3
Упростим ответ.
Этап 1.1.3.3.1
Упростим каждый член.
Этап 1.1.3.3.1.1
Умножим на .
Этап 1.1.3.3.1.2
Умножим на .
Этап 1.1.3.3.2
Вычтем из .
Этап 1.1.3.3.3
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 1.1.3.3.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 1.1.3.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 1.1.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 1.2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 1.3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Этап 1.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 1.3.2
Перепишем в виде .
Этап 1.3.2.1
Перепишем в виде .
Этап 1.3.2.1.1
Перепишем в виде .
Этап 1.3.2.1.2
Изменим порядок и .
Этап 1.3.2.1.3
Перепишем в виде .
Этап 1.3.2.2
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 1.3.3
Возведем в степень .
Этап 1.3.4
С помощью запишем в виде .
Этап 1.3.5
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.3.6
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.3.6.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.3.6.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.6.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.3.7
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.3.8
Объединим и .
Этап 1.3.9
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.3.10
Упростим числитель.
Этап 1.3.10.1
Умножим на .
Этап 1.3.10.2
Вычтем из .
Этап 1.3.11
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.3.12
Объединим и .
Этап 1.3.13
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.3.14
Объединим и .
Этап 1.3.15
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.3.16
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.17
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.3.18
Добавим и .
Этап 1.3.19
Умножим на .
Этап 1.3.20
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.3.20.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.3.20.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.20.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.3.21
Перенесем влево от .
Этап 1.3.22
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.3.23
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.24
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.3.25
Добавим и .
Этап 1.3.26
Умножим на .
Этап 1.3.27
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.3.28
Объединим и .
Этап 1.3.29
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.3.30
Умножим на .
Этап 1.3.31
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.3.31.1
Перенесем .
Этап 1.3.31.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.3.31.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.3.31.4
Добавим и .
Этап 1.3.31.5
Разделим на .
Этап 1.3.32
Упростим .
Этап 1.3.33
Упростим.
Этап 1.3.33.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.33.2
Упростим числитель.
Этап 1.3.33.2.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.33.2.1.1
Перепишем в виде .
Этап 1.3.33.2.1.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 1.3.33.2.1.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.33.2.1.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.33.2.1.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.33.2.1.3
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 1.3.33.2.1.3.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.33.2.1.3.1.1
Умножим на .
Этап 1.3.33.2.1.3.1.2
Перенесем влево от .
Этап 1.3.33.2.1.3.1.3
Умножим на .
Этап 1.3.33.2.1.3.2
Вычтем из .
Этап 1.3.33.2.1.4
Умножим на .
Этап 1.3.33.2.1.5
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 1.3.33.2.1.5.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.33.2.1.5.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.33.2.1.5.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.33.2.1.6
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 1.3.33.2.1.6.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.33.2.1.6.1.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.3.33.2.1.6.1.1.1
Перенесем .
Этап 1.3.33.2.1.6.1.1.2
Умножим на .
Этап 1.3.33.2.1.6.1.2
Умножим на .
Этап 1.3.33.2.1.6.1.3
Умножим на .
Этап 1.3.33.2.1.6.2
Добавим и .
Этап 1.3.33.2.2
Добавим и .
Этап 1.3.33.2.3
Добавим и .
Этап 1.3.33.2.4
Вычтем из .
Этап 1.3.33.3
Разложим на множители методом группировки
Этап 1.3.33.3.1
Для многочлена вида представим средний член в виде суммы двух членов, произведение которых равно , а сумма — .
Этап 1.3.33.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.33.3.1.2
Запишем как плюс
Этап 1.3.33.3.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.33.3.2
Вынесем наибольший общий делитель из каждой группы.
Этап 1.3.33.3.2.1
Сгруппируем первые два члена и последние два члена.
Этап 1.3.33.3.2.2
Вынесем наибольший общий делитель (НОД) из каждой группы.
Этап 1.3.33.3.3
Разложим многочлен, вынеся наибольший общий делитель .
Этап 1.3.34
Перепишем в виде .
Этап 1.3.35
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 1.3.35.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.35.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.35.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.36
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 1.3.36.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.36.1.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.3.36.1.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.3.36.1.2.1
Перенесем .
Этап 1.3.36.1.2.2
Умножим на .
Этап 1.3.36.1.3
Умножим на .
Этап 1.3.36.1.4
Умножим на .
Этап 1.3.36.1.5
Умножим на .
Этап 1.3.36.1.6
Умножим на .
Этап 1.3.36.2
Вычтем из .
Этап 1.3.37
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.3.38
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.3.39
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.40
Умножим на .
Этап 1.3.41
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.3.42
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.43
Умножим на .
Этап 1.3.44
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.3.45
Добавим и .
Этап 1.4
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 1.5
Перепишем в виде .
Этап 1.6
Умножим на .
Этап 2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3
Этап 3.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 3.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 3.1.2
Найдем предел числителя.
Этап 3.1.2.1
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 3.1.2.2
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 3.1.2.3
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 3.1.2.4
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 3.1.2.5
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.1.2.6
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 3.1.2.7
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Этап 3.1.2.7.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.2.7.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.2.8
Упростим ответ.
Этап 3.1.2.8.1
Умножим на .
Этап 3.1.2.8.2
Вычтем из .
Этап 3.1.2.8.3
Умножим на .
Этап 3.1.2.8.4
Добавим и .
Этап 3.1.2.8.5
Умножим на .
Этап 3.1.3
Найдем предел знаменателя.
Этап 3.1.3.1
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 3.1.3.2
Внесем предел под знак радикала.
Этап 3.1.3.3
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 3.1.3.4
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 3.1.3.5
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 3.1.3.6
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.1.3.7
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 3.1.3.8
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Этап 3.1.3.8.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.3.8.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.3.9
Упростим ответ.
Этап 3.1.3.9.1
Добавим и .
Этап 3.1.3.9.2
Упростим каждый член.
Этап 3.1.3.9.2.1
Умножим на .
Этап 3.1.3.9.2.2
Умножим на .
Этап 3.1.3.9.3
Вычтем из .
Этап 3.1.3.9.4
Умножим на .
Этап 3.1.3.9.5
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 3.1.3.10
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 3.1.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 3.2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 3.3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Этап 3.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 3.3.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.3
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3.4
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.6
Умножим на .
Этап 3.3.7
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.3.8
Добавим и .
Этап 3.3.9
Перенесем влево от .
Этап 3.3.10
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3.11
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.12
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.3.13
Добавим и .
Этап 3.3.14
Умножим на .
Этап 3.3.15
Упростим.
Этап 3.3.15.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.3.15.2
Объединим термины.
Этап 3.3.15.2.1
Умножим на .
Этап 3.3.15.2.2
Добавим и .
Этап 3.3.15.2.3
Добавим и .
Этап 3.3.16
С помощью запишем в виде .
Этап 3.3.17
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.18
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3.19
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.20
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.21
Умножим на .
Этап 3.3.22
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.3.23
Добавим и .
Этап 3.3.24
Перенесем влево от .
Этап 3.3.25
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.25.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.3.25.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.25.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.3.26
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.3.27
Объединим и .
Этап 3.3.28
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.3.29
Упростим числитель.
Этап 3.3.29.1
Умножим на .
Этап 3.3.29.2
Вычтем из .
Этап 3.3.30
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.3.31
Объединим и .
Этап 3.3.32
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 3.3.33
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3.34
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.35
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.3.36
Добавим и .
Этап 3.3.37
Умножим на .
Этап 3.3.38
Упростим.
Этап 3.3.38.1
Изменим порядок членов.
Этап 3.3.38.2
Упростим каждый член.
Этап 3.3.38.2.1
Умножим на .
Этап 3.3.38.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.38.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.38.2.4
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.38.2.5
Сократим общие множители.
Этап 3.3.38.2.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.38.2.5.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.38.2.5.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.38.2.6
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.38.2.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.38.2.6.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.38.2.6.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.38.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.3.38.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.3.38.5
Упростим числитель.
Этап 3.3.38.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.38.5.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.38.5.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.38.5.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.3.38.5.2.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.3.38.5.2.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.3.38.5.2.3
Добавим и .
Этап 3.3.38.5.2.4
Разделим на .
Этап 3.3.38.5.3
Упростим .
Этап 3.3.38.5.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.3.38.5.5
Умножим на .
Этап 3.3.38.5.6
Добавим и .
Этап 3.3.38.5.7
Добавим и .
Этап 3.3.38.5.8
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.38.5.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.38.5.8.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.38.5.8.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.38.5.9
Умножим на .
Этап 3.4
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 3.5
Перепишем в виде .
Этап 3.6
Умножим на .
Этап 4
Этап 4.1
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.2
Разобьем предел с помощью правила частного пределов при стремлении к .
Этап 4.3
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 4.4
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 4.5
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.6
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 4.7
Внесем предел под знак радикала.
Этап 4.8
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 4.9
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 4.10
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 4.11
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 5
Этап 5.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.3
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 6
Этап 6.1
Умножим .
Этап 6.1.1
Умножим на .
Этап 6.1.2
Умножим на .
Этап 6.2
Сократим общий множитель и .
Этап 6.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.2
Сократим общие множители.
Этап 6.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.2.4
Сократим общий множитель.
Этап 6.2.2.5
Перепишем это выражение.
Этап 6.3
Упростим числитель.
Этап 6.3.1
Умножим на .
Этап 6.3.2
Добавим и .
Этап 6.3.3
Добавим и .
Этап 6.4
Добавим и .
Этап 6.5
Сократим общий множитель .
Этап 6.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.5.2
Вынесем множитель из .
Этап 6.5.3
Сократим общий множитель.
Этап 6.5.4
Перепишем это выражение.
Этап 6.6
Умножим на .
Этап 6.7
Умножим на .
Этап 6.8
Сократим общий множитель и .
Этап 6.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.8.2
Сократим общие множители.
Этап 6.8.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.8.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 6.8.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 7
Результат можно представить в различном виде.
Точная форма:
Десятичная форма: