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
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 1.1.2.2
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 1.1.2.3
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 1.1.2.4
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 1.1.2.5
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 1.1.2.6
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 1.1.2.7
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
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
Умножим на .
Этап 1.1.2.9.2
Точное значение : .
Этап 1.1.2.9.3
Упростим каждый член.
Этап 1.1.2.9.3.1
Умножим на .
Этап 1.1.2.9.3.2
Точное значение : .
Этап 1.1.2.9.3.3
Умножим на .
Этап 1.1.2.9.4
Вычтем из .
Этап 1.1.2.9.5
Умножим на .
Этап 1.1.3
Найдем предел знаменателя.
Этап 1.1.3.1
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 1.1.3.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.1.3.3
Возведение в любую положительную степень дает .
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
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.3.3
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.3.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.3.5
Добавим и .
Этап 1.3.6
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.3.7
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.3.7.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.3.7.2
Производная по равна .
Этап 1.3.7.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.3.8
Умножим на .
Этап 1.3.9
Умножим на .
Этап 1.3.10
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.3.11
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.12
Умножим на .
Этап 1.3.13
Перенесем влево от .
Этап 1.3.14
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.3.14.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.3.14.2
Производная по равна .
Этап 1.3.14.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.3.15
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.3.16
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.17
Умножим на .
Этап 1.3.18
Перенесем влево от .
Этап 1.3.19
Упростим.
Этап 1.3.19.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.19.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.19.3
Объединим термины.
Этап 1.3.19.3.1
Умножим на .
Этап 1.3.19.3.2
Умножим на .
Этап 1.3.19.4
Изменим порядок членов.
Этап 1.3.20
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
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 суммы пределов при стремлении к .
Этап 3.1.2.2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.1.2.3
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 3.1.2.4
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 3.1.2.5
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.1.2.6
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 3.1.2.7
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.1.2.8
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.1.2.9
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 3.1.2.10
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 3.1.2.11
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.1.2.12
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 3.1.2.13
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.1.2.14
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.1.2.15
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 3.1.2.16
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.1.2.17
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Этап 3.1.2.17.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.2.17.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.2.17.3
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.2.17.4
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.2.17.5
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.2.18
Упростим ответ.
Этап 3.1.2.18.1
Упростим каждый член.
Этап 3.1.2.18.1.1
Умножим на .
Этап 3.1.2.18.1.2
Точное значение : .
Этап 3.1.2.18.1.3
Умножим на .
Этап 3.1.2.18.1.4
Умножим на .
Этап 3.1.2.18.1.5
Точное значение : .
Этап 3.1.2.18.1.6
Умножим на .
Этап 3.1.2.18.1.7
Умножим на .
Этап 3.1.2.18.1.8
Точное значение : .
Этап 3.1.2.18.1.9
Умножим на .
Этап 3.1.2.18.1.10
Умножим на .
Этап 3.1.2.18.1.11
Точное значение : .
Этап 3.1.2.18.1.12
Умножим на .
Этап 3.1.2.18.1.13
Умножим на .
Этап 3.1.2.18.1.14
Точное значение : .
Этап 3.1.2.18.1.15
Умножим на .
Этап 3.1.2.18.2
Вычтем из .
Этап 3.1.2.18.3
Добавим и .
Этап 3.1.3
Найдем предел , подставив значение для .
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
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3.3
Найдем значение .
Этап 3.3.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.3.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.3.3
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.3.3.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.3.3.3.2
Производная по равна .
Этап 3.3.3.3.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.3.3.4
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.3.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.3.6
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.3.6.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.3.3.6.2
Производная по равна .
Этап 3.3.3.6.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.3.3.7
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.3.8
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.3.9
Умножим на .
Этап 3.3.3.10
Перенесем влево от .
Этап 3.3.3.11
Перенесем влево от .
Этап 3.3.3.12
Умножим на .
Этап 3.3.3.13
Перенесем влево от .
Этап 3.3.3.14
Перенесем влево от .
Этап 3.3.4
Найдем значение .
Этап 3.3.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.4.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.4.3
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.4.3.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.3.4.3.2
Производная по равна .
Этап 3.3.4.3.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.3.4.4
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.4.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.4.6
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.4.6.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.3.4.6.2
Производная по равна .
Этап 3.3.4.6.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.3.4.7
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.4.8
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.4.9
Умножим на .
Этап 3.3.4.10
Умножим на .
Этап 3.3.4.11
Умножим на .
Этап 3.3.4.12
Умножим на .
Этап 3.3.5
Найдем значение .
Этап 3.3.5.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.5.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.5.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.3.5.2.2
Производная по равна .
Этап 3.3.5.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.3.5.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.5.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.5.5
Умножим на .
Этап 3.3.5.6
Умножим на .
Этап 3.3.5.7
Умножим на .
Этап 3.3.6
Упростим.
Этап 3.3.6.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.3.6.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.3.6.3
Объединим термины.
Этап 3.3.6.3.1
Умножим на .
Этап 3.3.6.3.2
Умножим на .
Этап 3.3.6.3.3
Умножим на .
Этап 3.3.6.3.4
Умножим на .
Этап 3.3.6.3.5
Изменим порядок множителей в .
Этап 3.3.6.3.6
Добавим и .
Этап 3.3.6.3.7
Изменим порядок множителей в .
Этап 3.3.6.3.8
Добавим и .
Этап 3.3.7
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.4
Разделим на .
Этап 4
Этап 4.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 4.2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.3
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 4.4
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 4.5
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.6
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 4.7
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.8
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.9
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 4.10
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 4.11
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.12
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 4.13
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.14
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.15
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 4.16
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
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 5.4
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 5.5
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 6
Этап 6.1
Упростим каждый член.
Этап 6.1.1
Умножим на .
Этап 6.1.2
Точное значение : .
Этап 6.1.3
Умножим на .
Этап 6.1.4
Умножим на .
Этап 6.1.5
Точное значение : .
Этап 6.1.6
Умножим на .
Этап 6.1.7
Умножим на .
Этап 6.1.8
Точное значение : .
Этап 6.1.9
Умножим на .
Этап 6.1.10
Умножим на .
Этап 6.1.11
Точное значение : .
Этап 6.1.12
Умножим на .
Этап 6.1.13
Умножим на .
Этап 6.1.14
Точное значение : .
Этап 6.1.15
Умножим на .
Этап 6.2
Добавим и .
Этап 6.3
Добавим и .
Этап 6.4
Умножим на .