Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 1.2
Найдем предел числителя.
Этап 1.2.1
Вычислим предел.
Этап 1.2.1.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 1.2.1.2
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 1.2.1.3
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 1.2.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.2.3
Упростим ответ.
Этап 1.2.3.1
Упростим каждый член.
Этап 1.2.3.1.1
Точное значение : .
Этап 1.2.3.1.2
Умножим на .
Этап 1.2.3.2
Вычтем из .
Этап 1.3
Найдем предел знаменателя.
Этап 1.3.1
Вычислим предел.
Этап 1.3.1.1
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 1.3.1.2
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 1.3.1.3
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 1.3.1.4
Внесем предел под знак экспоненты.
Этап 1.3.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 1.3.3
Упростим ответ.
Этап 1.3.3.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.3.1.1
Любое число в степени равно .
Этап 1.3.3.1.2
Умножим на .
Этап 1.3.3.2
Вычтем из .
Этап 1.3.3.3
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 1.3.3.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 1.3.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 1.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 3
Этап 3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 3.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.4
Найдем значение .
Этап 3.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.4.2
Производная по равна .
Этап 3.4.3
Умножим на .
Этап 3.4.4
Умножим на .
Этап 3.5
Добавим и .
Этап 3.6
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.6.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.6.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.6.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.7
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.8
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.9
Добавим и .
Этап 3.10
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.11
Умножим на .
Этап 3.12
Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что имеет вид , где =.
Этап 3.13
Упростим.
Этап 3.13.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.13.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.13.3
Объединим термины.
Этап 3.13.3.1
Умножим на .
Этап 3.13.3.2
Умножим на .
Этап 3.13.3.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.13.3.3.1
Перенесем .
Этап 3.13.3.3.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.13.3.3.3
Добавим и .
Этап 3.13.4
Изменим порядок членов.
Этап 4
Этап 4.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 4.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 4.1.2
Найдем предел числителя.
Этап 4.1.2.1
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 4.1.2.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 4.1.2.3
Точное значение : .
Этап 4.1.3
Найдем предел знаменателя.
Этап 4.1.3.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 4.1.3.2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.1.3.3
Внесем предел под знак экспоненты.
Этап 4.1.3.4
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.1.3.5
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.1.3.6
Внесем предел под знак экспоненты.
Этап 4.1.3.7
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Этап 4.1.3.7.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 4.1.3.7.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 4.1.3.8
Упростим ответ.
Этап 4.1.3.8.1
Упростим каждый член.
Этап 4.1.3.8.1.1
Умножим на .
Этап 4.1.3.8.1.2
Любое число в степени равно .
Этап 4.1.3.8.1.3
Умножим на .
Этап 4.1.3.8.1.4
Любое число в степени равно .
Этап 4.1.3.8.1.5
Умножим на .
Этап 4.1.3.8.2
Вычтем из .
Этап 4.1.3.8.3
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 4.1.3.9
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 4.1.4
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 4.2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 4.3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Этап 4.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 4.3.2
Производная по равна .
Этап 4.3.3
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.3.4
Найдем значение .
Этап 4.3.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.3.4.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.3.4.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.3.4.2.2
Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что имеет вид , где =.
Этап 4.3.4.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.3.4.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.3.4.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.3.4.5
Умножим на .
Этап 4.3.4.6
Перенесем влево от .
Этап 4.3.4.7
Умножим на .
Этап 4.3.5
Найдем значение .
Этап 4.3.5.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.3.5.2
Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что имеет вид , где =.
Этап 5
Этап 5.1
Разобьем предел с помощью правила частного пределов при стремлении к .
Этап 5.2
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 5.3
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 5.4
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.5
Внесем предел под знак экспоненты.
Этап 5.6
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.7
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.8
Внесем предел под знак экспоненты.
Этап 6
Этап 6.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 6.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 6.3
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 7
Этап 7.1
Точное значение : .
Этап 7.2
Упростим знаменатель.
Этап 7.2.1
Умножим на .
Этап 7.2.2
Любое число в степени равно .
Этап 7.2.3
Умножим на .
Этап 7.2.4
Любое число в степени равно .
Этап 7.2.5
Умножим на .
Этап 7.2.6
Вычтем из .