Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.2
Объединим и .
Этап 1.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2
Умножим на .
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
Вычислим предел.
Этап 3.1.2.1.1
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 3.1.2.1.2
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 3.1.2.1.3
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 3.1.2.1.4
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 3.1.2.1.5
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.
Этап 3.1.2.3.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.1.2.3.2
Объединим и .
Этап 3.1.2.3.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.1.2.3.4
Упростим числитель.
Этап 3.1.2.3.4.1
Перенесем влево от .
Этап 3.1.2.3.4.2
Вычтем из .
Этап 3.1.2.3.5
Точное значение : .
Этап 3.1.2.3.6
Точное значение : .
Этап 3.1.2.3.7
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 3.1.3
Найдем предел знаменателя.
Этап 3.1.3.1
Вычислим предел.
Этап 3.1.3.1.1
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 3.1.3.1.2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.1.3.1.3
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 3.1.3.1.4
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 3.1.3.1.5
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 3.1.3.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 3.1.3.3
Упростим ответ.
Этап 3.1.3.3.1
Сократим общий множитель .
Этап 3.1.3.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.1.3.3.1.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.1.3.3.1.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.1.3.3.2
Вычтем из .
Этап 3.1.3.3.3
Умножим на .
Этап 3.1.3.3.4
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 3.1.3.3.5
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 3.1.3.4
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 цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.3.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.3.3
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.3.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.3.3.2
Производная по равна .
Этап 3.3.3.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.3.4
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.4.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.3.4.2
Производная по равна .
Этап 3.3.4.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.3.5
Умножим на .
Этап 3.3.6
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3.7
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.3.8
Добавим и .
Этап 3.3.9
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.10
Умножим на .
Этап 3.3.11
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.12
Умножим на .
Этап 3.3.13
Упростим.
Этап 3.3.13.1
Изменим порядок множителей в .
Этап 3.3.13.2
Изменим порядок и .
Этап 3.3.13.3
Изменим порядок и .
Этап 3.3.13.4
Применим формулу двойного угла для синуса.
Этап 3.3.14
Применим правило умножения к .
Этап 3.3.15
Возведем в степень .
Этап 3.3.16
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.17
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3.17.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.3.17.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.17.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.3.18
Объединим и .
Этап 3.3.19
Сократим общий множитель и .
Этап 3.3.19.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.19.2
Сократим общие множители.
Этап 3.3.19.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.19.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.19.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.20
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3.21
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.3.22
Добавим и .
Этап 3.3.23
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.24
Объединим и .
Этап 3.3.25
Сократим общий множитель и .
Этап 3.3.25.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.25.2
Сократим общие множители.
Этап 3.3.25.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.25.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.25.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.25.2.4
Разделим на .
Этап 3.3.26
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.27
Умножим на .
Этап 3.3.28
Упростим.
Этап 3.3.28.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.3.28.2
Умножим на .
Этап 3.3.28.3
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
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 4.1.2.2
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 4.1.2.3
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.1.2.4
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 4.1.2.5
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 4.1.2.6
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 4.1.2.7
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 4.1.2.8
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 4.1.2.9
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 4.1.2.10
Найдем значения пределов, подставив значение для всех вхождений .
Этап 4.1.2.10.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 4.1.2.10.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 4.1.2.11
Упростим ответ.
Этап 4.1.2.11.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.1.2.11.2
Объединим и .
Этап 4.1.2.11.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.1.2.11.4
Упростим числитель.
Этап 4.1.2.11.4.1
Перенесем влево от .
Этап 4.1.2.11.4.2
Вычтем из .
Этап 4.1.2.11.5
Точное значение : .
Этап 4.1.2.11.6
Умножим на .
Этап 4.1.2.11.7
Точное значение : .
Этап 4.1.2.11.8
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.1.2.11.9
Объединим и .
Этап 4.1.2.11.10
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.1.2.11.11
Упростим числитель.
Этап 4.1.2.11.11.1
Перенесем влево от .
Этап 4.1.2.11.11.2
Вычтем из .
Этап 4.1.2.11.12
Точное значение : .
Этап 4.1.2.11.13
Умножим на .
Этап 4.1.3
Найдем предел знаменателя.
Этап 4.1.3.1
Вычислим предел.
Этап 4.1.3.1.1
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 4.1.3.1.2
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 4.1.3.1.3
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 4.1.3.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 4.1.3.3
Упростим ответ.
Этап 4.1.3.3.1
Сократим общий множитель .
Этап 4.1.3.3.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.3.3.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.3.3.2
Вычтем из .
Этап 4.1.3.3.3
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 4.1.3.4
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
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.3.3
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.3.3.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.3.3.2
Производная по равна .
Этап 4.3.3.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.3.4
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.3.5
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.3.6
Добавим и .
Этап 4.3.7
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.3.8
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.3.9
Умножим на .
Этап 4.3.10
Перенесем влево от .
Этап 4.3.11
Перепишем в виде .
Этап 4.3.12
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.3.12.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.3.12.2
Производная по равна .
Этап 4.3.12.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.3.13
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.3.14
Перенесем влево от .
Этап 4.3.15
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.3.15.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.3.15.2
Производная по равна .
Этап 4.3.15.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.3.16
Умножим на .
Этап 4.3.17
Возведем в степень .
Этап 4.3.18
Возведем в степень .
Этап 4.3.19
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.3.20
Добавим и .
Этап 4.3.21
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.3.22
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.3.23
Добавим и .
Этап 4.3.24
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.3.25
Умножим на .
Этап 4.3.26
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.3.27
Умножим на .
Этап 4.3.28
Изменим порядок членов.
Этап 4.3.29
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.3.30
Найдем значение .
Этап 4.3.30.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.3.30.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.3.30.3
Умножим на .
Этап 4.3.31
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.3.32
Добавим и .
Этап 5
Этап 5.1
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.2
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 5.3
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 5.4
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 5.5
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 5.6
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 5.7
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 5.8
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.9
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 5.10
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 5.11
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 5.12
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.13
Разобьем предел с помощью правила произведения пределов при стремлении к .
Этап 5.14
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 5.15
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку синус является непрерывной функцией.
Этап 5.16
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 5.17
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 5.18
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 5.19
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 5.20
Перенесем предел внутрь тригонометрической функции, поскольку косинус является непрерывной функцией.
Этап 5.21
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 5.22
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
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 6.4
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 7
Этап 7.1
Упростим каждый член.
Этап 7.1.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 7.1.2
Объединим и .
Этап 7.1.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 7.1.4
Упростим числитель.
Этап 7.1.4.1
Перенесем влево от .
Этап 7.1.4.2
Вычтем из .
Этап 7.1.5
Точное значение : .
Этап 7.1.6
Умножим на .
Этап 7.1.7
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 7.1.8
Объединим и .
Этап 7.1.9
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 7.1.10
Упростим числитель.
Этап 7.1.10.1
Перенесем влево от .
Этап 7.1.10.2
Вычтем из .
Этап 7.1.11
Точное значение : .
Этап 7.1.12
Умножим на .
Этап 7.1.13
Точное значение : .
Этап 7.1.14
Умножим на .
Этап 7.1.15
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 7.1.16
Объединим и .
Этап 7.1.17
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 7.1.18
Упростим числитель.
Этап 7.1.18.1
Перенесем влево от .
Этап 7.1.18.2
Вычтем из .
Этап 7.1.19
Точное значение : .
Этап 7.1.20
Единица в любой степени равна единице.
Этап 7.1.21
Умножим на .
Этап 7.1.22
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 7.1.23
Объединим и .
Этап 7.1.24
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 7.1.25
Упростим числитель.
Этап 7.1.25.1
Перенесем влево от .
Этап 7.1.25.2
Вычтем из .
Этап 7.1.26
Точное значение : .
Этап 7.1.27
Умножим на .
Этап 7.1.28
Точное значение : .
Этап 7.1.29
Умножим на .
Этап 7.2
Добавим и .
Этап 7.3
Сократим общий множитель .
Этап 7.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 7.3.2
Перепишем это выражение.