Математический анализ Примеры

Оценить предел предел ( квадратный корень из 16x^6-x^2)/(6x^3+x^2), когда x стремится к negative infinity
Этап 1
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.2
Перепишем в виде .
Этап 1.3
Перепишем в виде .
Этап 1.4
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 1.5
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.1
Перепишем в виде .
Этап 1.5.2
Перепишем в виде .
Этап 1.5.3
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 1.6
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.1
Перепишем в виде .
Этап 1.6.2
Добавим круглые скобки.
Этап 1.6.3
Добавим круглые скобки.
Этап 1.7
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 1.8
Применим правило умножения к .
Этап 1.9
Возведем в степень .
Этап 2
Разделим числитель и знаменатель на в наибольшей степени в знаменателе, т. е. .
Этап 3
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.1.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.2
Упростим каждый член.
Этап 4
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1
Перенесем .
Этап 5.2.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 5.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.2.3
Добавим и .
Этап 5.3
Умножим на .
Этап 5.4
Умножим на .
Этап 5.5
Умножим на .
Этап 5.6
Умножим на .
Этап 6
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 7
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.1
Объединим противоположные члены в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.1.1
Изменим порядок множителей в членах и .
Этап 7.1.2
Добавим и .
Этап 7.1.3
Добавим и .
Этап 7.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.2.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 7.2.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.2.2.1
Перенесем .
Этап 7.2.2.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.2.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 7.2.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 7.2.2.3
Добавим и .
Этап 7.2.3
Умножим на .
Этап 7.2.4
Умножим на .
Этап 7.2.5
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 7.2.6
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.2.6.1
Перенесем .
Этап 7.2.6.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.2.6.2.1
Возведем в степень .
Этап 7.2.6.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 7.2.6.3
Добавим и .
Этап 7.2.7
Умножим на .
Этап 7.2.8
Умножим на .
Этап 7.2.9
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 7.2.10
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.2.10.1
Перенесем .
Этап 7.2.10.2
Умножим на .
Этап 7.2.11
Умножим на .
Этап 7.2.12
Умножим на .
Этап 7.3
Объединим противоположные члены в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.3.1
Добавим и .
Этап 7.3.2
Добавим и .
Этап 7.3.3
Добавим и .
Этап 7.3.4
Добавим и .
Этап 8
Разобьем предел с помощью правила частного пределов при стремлении к .
Этап 9
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1
Перепишем в виде .
Этап 9.2
Перепишем в виде .
Этап 9.3
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 9.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.4.1
Перепишем в виде .
Этап 9.4.2
Перепишем в виде .
Этап 9.4.3
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 10
Разделим числитель и знаменатель на в наибольшей степени в знаменателе, т. е. .
Этап 11
Вычислим предел.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.1
Сократим общий множитель .
Этап 11.2
Разобьем предел с помощью правила частного пределов при стремлении к .
Этап 11.3
Вынесем член из-под знака предела, так как он не зависит от .
Этап 11.4
Внесем предел под знак радикала.
Этап 12
Применим правило Лопиталя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1
Найдем предел числителя и предел знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.1
Возьмем предел числителя и предел знаменателя.
Этап 12.1.2
Найдем предел числителя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.1.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.1.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.1.2.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.1.2.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.1.2.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.1.2.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.1.2.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.1.2.9
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.1.2.10
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.1.2.11
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.2.11.1
Перенесем .
Этап 12.1.2.11.2
Перенесем .
Этап 12.1.2.11.3
Перенесем .
Этап 12.1.2.11.4
Перенесем .
Этап 12.1.2.11.5
Перенесем .
Этап 12.1.2.11.6
Перенесем .
Этап 12.1.2.11.7
Перенесем .
Этап 12.1.2.11.8
Перенесем .
Этап 12.1.2.11.9
Перенесем .
Этап 12.1.2.11.10
Перенесем .
Этап 12.1.2.11.11
Перенесем .
Этап 12.1.2.11.12
Перенесем .
Этап 12.1.2.11.13
Умножим на .
Этап 12.1.2.11.14
Умножим на .
Этап 12.1.2.12
Возведем в степень .
Этап 12.1.2.13
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 12.1.2.14
Добавим и .
Этап 12.1.2.15
Возведем в степень .
Этап 12.1.2.16
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 12.1.2.17
Добавим и .
Этап 12.1.2.18
Умножим на .
Этап 12.1.2.19
Умножим на .
Этап 12.1.2.20
Возведем в степень .
Этап 12.1.2.21
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 12.1.2.22
Добавим и .
Этап 12.1.2.23
Умножим на .
Этап 12.1.2.24
Умножим на .
Этап 12.1.2.25
Возведем в степень .
Этап 12.1.2.26
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 12.1.2.27
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.2.27.1
Добавим и .
Этап 12.1.2.27.2
Умножим на .
Этап 12.1.2.27.3
Умножим на .
Этап 12.1.2.28
Добавим и .
Этап 12.1.2.29
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.2.29.1
Вычтем из .
Этап 12.1.2.29.2
Умножим на .
Этап 12.1.2.29.3
Умножим на .
Этап 12.1.2.30
Возведем в степень .
Этап 12.1.2.31
Возведем в степень .
Этап 12.1.2.32
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 12.1.2.33
Упростим путем добавления членов.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.2.33.1
Добавим и .
Этап 12.1.2.33.2
Умножим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.2.33.2.1
Умножим на .
Этап 12.1.2.33.2.2
Умножим на .
Этап 12.1.2.33.2.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.2.33.2.3.1
Умножим на .
Этап 12.1.2.33.2.3.2
Умножим на .
Этап 12.1.2.33.2.3.3
Умножим на .
Этап 12.1.2.33.2.3.4
Умножим на .
Этап 12.1.2.33.3
Добавим и .
Этап 12.1.2.33.4
Вычтем из .
Этап 12.1.2.33.5
Добавим и .
Этап 12.1.2.33.6
Вычтем из .
Этап 12.1.2.34
Для многочлена четной степени, старший коэффициент которого положителен, предел в минус бесконечности равен бесконечности.
Этап 12.1.3
Для многочлена четной степени, старший коэффициент которого положителен, предел в минус бесконечности равен бесконечности.
Этап 12.1.4
Деление бесконечности на бесконечность не определено.
Неопределенные
Этап 12.2
Поскольку является неопределенной формой, применяется правило Лопиталя. Правило Лопиталя гласит, что предел отношения функций равен пределу отношения их производных.
Этап 12.3
Найдем производную числителя и знаменателя.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.3.1
Продифференцируем числитель и знаменатель.
Этап 12.3.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 12.3.3
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 12.3.4
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 12.3.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 12.3.6
Умножим на .
Этап 12.3.7
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 12.3.8
Добавим и .
Этап 12.3.9
Перенесем влево от .
Этап 12.3.10
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 12.3.11
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 12.3.12
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 12.3.13
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 12.3.14
Умножим на .
Этап 12.3.15
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 12.3.16
Добавим и .
Этап 12.3.17
Перенесем влево от .
Этап 12.3.18
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 12.3.19
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 12.3.20
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 12.3.21
Умножим на .
Этап 12.3.22
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 12.3.23
Добавим и .
Этап 12.3.24
Перенесем влево от .
Этап 12.3.25
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.3.25.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.3.25.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.3.25.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.3.25.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.3.25.5
Умножим на .
Этап 12.3.25.6
Умножим на .
Этап 12.3.25.7
Умножим на .
Этап 12.3.25.8
Умножим на .
Этап 12.3.25.9
Умножим на .
Этап 12.3.25.10
Возведем в степень .
Этап 12.3.25.11
Возведем в степень .
Этап 12.3.25.12
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 12.3.25.13
Добавим и .
Этап 12.3.25.14
Умножим на .
Этап 12.3.25.15
Добавим и .
Этап 12.3.25.16
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.3.25.16.1
Вынесем множитель из .
Этап 12.3.25.16.2
Вынесем множитель из .
Этап 12.3.25.16.3
Вынесем множитель из .
Этап 12.3.25.17
Умножим на .
Этап 12.3.25.18
Изменим порядок членов.
Этап 12.3.25.19
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.3.25.19.1
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.3.25.19.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.3.25.19.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.3.25.19.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.3.25.19.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.3.25.19.2.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 12.3.25.19.2.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.3.25.19.2.2.1
Перенесем .
Этап 12.3.25.19.2.2.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.3.25.19.2.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 12.3.25.19.2.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 12.3.25.19.2.2.3
Добавим и .
Этап 12.3.25.19.2.3
Умножим на .
Этап 12.3.25.19.2.4
Умножим на .
Этап 12.3.25.19.2.5
Умножим на .
Этап 12.3.25.19.2.6
Умножим на .
Этап 12.3.25.19.3
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 12.3.25.19.4
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.3.25.19.4.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 12.3.25.19.4.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.3.25.19.4.2.1
Перенесем .
Этап 12.3.25.19.4.2.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.3.25.19.4.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 12.3.25.19.4.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 12.3.25.19.4.2.3
Добавим и .
Этап 12.3.25.19.4.3
Умножим на .
Этап 12.3.25.19.4.4
Умножим на .
Этап 12.3.25.19.4.5
Умножим на .
Этап 12.3.25.19.4.6
Умножим на .
Этап 12.3.25.19.4.7
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 12.3.25.19.4.8
Умножим на .
Этап 12.3.25.19.4.9
Умножим на .
Этап 12.3.25.19.4.10
Умножим на .
Этап 12.3.25.19.5
Добавим и .
Этап 12.3.25.19.6
Вычтем из .
Этап 12.3.25.20
Объединим противоположные члены в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.3.25.20.1
Вычтем из .
Этап 12.3.25.20.2
Добавим и .
Этап 12.3.25.20.3
Вычтем из .
Этап 12.3.25.20.4
Добавим и .
Этап 12.3.25.20.5
Вычтем из .
Этап 12.3.25.20.6
Добавим и .
Этап 12.3.25.21
Добавим и .
Этап 12.3.26
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 12.4
Сократим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.4.1
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.4.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 12.4.1.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.4.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 12.4.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 12.4.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 12.4.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.4.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 12.4.2.2
Разделим на .
Этап 13
Вычислим предел.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 13.2
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 13.3
Разобьем предел с помощью правила суммы пределов при стремлении к .
Этап 13.4
Найдем предел , который является константой по мере приближения к .
Этап 14
Поскольку числитель стремится к вещественному числу, а знаменатель неограничен, дробь стремится к .
Этап 15
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.1
Разделим на .
Этап 15.2
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.1
Перепишем в виде .
Этап 15.2.2
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 15.3
Добавим и .
Этап 15.4
Умножим на .
Этап 15.5
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.5.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.5.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.5.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 15.5.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 15.6
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 16
Результат можно представить в различном виде.
Точная форма:
Десятичная форма: