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
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 1.2.1.4
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 1.2.1.5
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 1.2.1.6
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
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
Умножим на .
Этап 1.2.3.1.2
Добавим и .
Этап 1.2.3.1.3
Перепишем в виде .
Этап 1.2.3.1.4
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.2.3.1.5
Сократим общий множитель .
Этап 1.2.3.1.5.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.2.3.1.5.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.2.3.1.6
Найдем экспоненту.
Этап 1.2.3.1.7
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
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 1.3.1.2
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 1.3.1.3
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 1.3.1.4
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 1.3.1.5
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 1.3.1.6
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
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
Умножим на .
Этап 1.3.3.1.2
Добавим и .
Этап 1.3.3.1.3
Перепишем в виде .
Этап 1.3.3.1.4
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.3.3.1.5
Сократим общий множитель .
Этап 1.3.3.1.5.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.3.1.5.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.3.3.1.6
Найдем экспоненту.
Этап 1.3.3.1.7
Умножим на .
Этап 1.3.3.2
Вычтем из .
Этап 1.3.3.3
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
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.4.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.4.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.4.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.4.3
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.4.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.4.5
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.4.6
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.4.7
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.4.8
Объединим и .
Этап 3.4.9
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.4.10
Упростим числитель.
Этап 3.4.10.1
Умножим на .
Этап 3.4.10.2
Вычтем из .
Этап 3.4.11
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.4.12
Умножим на .
Этап 3.4.13
Вычтем из .
Этап 3.4.14
Объединим и .
Этап 3.4.15
Объединим и .
Этап 3.4.16
Перенесем влево от .
Этап 3.4.17
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 3.4.18
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.4.19
Умножим на .
Этап 3.4.20
Умножим на .
Этап 3.5
Добавим и .
Этап 3.6
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.7
Найдем значение .
Этап 3.7.1
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.7.1.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.7.1.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.7.1.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.7.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.7.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.7.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.7.5
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.7.6
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.7.7
Объединим и .
Этап 3.7.8
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.7.9
Упростим числитель.
Этап 3.7.9.1
Умножим на .
Этап 3.7.9.2
Вычтем из .
Этап 3.7.10
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.7.11
Умножим на .
Этап 3.7.12
Добавим и .
Этап 3.7.13
Объединим и .
Этап 3.7.14
Объединим и .
Этап 3.7.15
Перенесем влево от .
Этап 3.7.16
Умножим на .
Этап 3.7.17
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 3.7.18
Сократим общий множитель.
Этап 3.7.19
Перепишем это выражение.
Этап 3.8
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.9
Добавим и .
Этап 4
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 5
Объединим и .
Этап 6
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 7
Разобьем предел с помощью правила частного пределов при стремлении к .
Этап 8
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 9
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 10
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 11
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 12
Вынесем степень в выражении из-под знака предела по правилу степени для пределов.
Этап 13
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 14
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 15
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 16
Этап 16.1
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 16.2
Найдем предел , подставив значение для .
Этап 17
Этап 17.1
Объединим.
Этап 17.2
Упростим числитель.
Этап 17.2.1
Умножим на .
Этап 17.2.2
Добавим и .
Этап 17.2.3
Перепишем в виде .
Этап 17.2.4
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 17.2.5
Сократим общий множитель .
Этап 17.2.5.1
Сократим общий множитель.
Этап 17.2.5.2
Перепишем это выражение.
Этап 17.2.6
Возведем в степень .
Этап 17.3
Упростим знаменатель.
Этап 17.3.1
Умножим на .
Этап 17.3.2
Добавим и .
Этап 17.3.3
Перепишем в виде .
Этап 17.3.4
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 17.3.5
Сократим общий множитель .
Этап 17.3.5.1
Сократим общий множитель.
Этап 17.3.5.2
Перепишем это выражение.
Этап 17.3.6
Возведем в степень .
Этап 17.4
Умножим на .
Этап 17.5
Умножим на .
Этап 17.6
Сократим общий множитель и .
Этап 17.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.2
Сократим общие множители.
Этап 17.6.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 17.6.2.3
Перепишем это выражение.