Математический анализ Примеры

Вычислить при помощи правила Лопиталя предел 1/x-1/(e^x-1), если x стремится к 0
Этап 1
Объединим термины.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.3
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1
Умножим на .
Этап 1.3.2
Умножим на .
Этап 1.3.3
Изменим порядок множителей в .
Этап 1.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2
Применим правило Лопиталя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 2.1.2
Найдем предел числителя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.2.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 2.1.2.2
Внесем предел под знак экспоненты.
Этап 2.1.2.3
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 2.1.2.4
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.2.4.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 2.1.2.4.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 2.1.2.5
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.2.5.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.2.5.1.1
Любое число в степени равно .
Этап 2.1.2.5.1.2
Умножим на .
Этап 2.1.2.5.2
Вычтем из .
Этап 2.1.2.5.3
Добавим и .
Этап 2.1.3
Найдем предел знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.3.1
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 2.1.3.2
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 2.1.3.3
Внесем предел под знак экспоненты.
Этап 2.1.3.4
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 2.1.3.5
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.3.5.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 2.1.3.5.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 2.1.3.6
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.3.6.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.3.6.1.1
Любое число в степени равно .
Этап 2.1.3.6.1.2
Умножим на .
Этап 2.1.3.6.2
Вычтем из .
Этап 2.1.3.6.3
Умножим на .
Этап 2.1.3.6.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 2.1.3.7
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 2.1.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 2.2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 2.3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 2.3.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.3.3
Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что имеет вид , где =.
Этап 2.3.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.3.5
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.5.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.3.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.5.3
Умножим на .
Этап 2.3.6
Добавим и .
Этап 2.3.7
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.3.8
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.3.9
Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что имеет вид , где =.
Этап 2.3.10
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.3.11
Добавим и .
Этап 2.3.12
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.13
Умножим на .
Этап 3
Применим правило Лопиталя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 3.1.2
Найдем предел числителя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1.2.1
Вычислим предел.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1.2.1.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 3.1.2.1.2
Внесем предел под знак экспоненты.
Этап 3.1.2.1.3
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 3.1.2.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.2.3
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1.2.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1.2.3.1.1
Любое число в степени равно .
Этап 3.1.2.3.1.2
Умножим на .
Этап 3.1.2.3.2
Вычтем из .
Этап 3.1.3
Найдем предел знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1.3.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 3.1.3.2
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 3.1.3.3
Внесем предел под знак экспоненты.
Этап 3.1.3.4
Внесем предел под знак экспоненты.
Этап 3.1.3.5
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 3.1.3.6
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1.3.6.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.3.6.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.3.6.3
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.3.7
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1.3.7.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1.3.7.1.1
Любое число в степени равно .
Этап 3.1.3.7.1.2
Умножим на .
Этап 3.1.3.7.1.3
Любое число в степени равно .
Этап 3.1.3.7.1.4
Умножим на .
Этап 3.1.3.7.2
Добавим и .
Этап 3.1.3.7.3
Вычтем из .
Этап 3.1.3.7.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 3.1.3.8
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 3.3.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3.3
Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что имеет вид , где =.
Этап 3.3.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.3.5
Добавим и .
Этап 3.3.6
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3.7
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.7.1
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.7.2
Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что имеет вид , где =.
Этап 3.3.7.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.7.4
Умножим на .
Этап 3.3.8
Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что имеет вид , где =.
Этап 3.3.9
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.3.10
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.10.1
Объединим термины.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.10.1.1
Добавим и .
Этап 3.3.10.1.2
Добавим и .
Этап 3.3.10.2
Изменим порядок членов.
Этап 3.3.10.3
Изменим порядок множителей в .
Этап 4
Вычислим предел.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Разобьем предел с помощью правила частного пределов при стремлении к .
Этап 4.2
Внесем предел под знак экспоненты.
Этап 4.3
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 4.4
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 4.5
Внесем предел под знак экспоненты.
Этап 4.6
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.7
Внесем предел под знак экспоненты.
Этап 5
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 5.4
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 6
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1
Любое число в степени равно .
Этап 6.2
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.1
Любое число в степени равно .
Этап 6.2.2
Умножим на .
Этап 6.2.3
Любое число в степени равно .
Этап 6.2.4
Умножим на .
Этап 6.2.5
Добавим и .