Processing math: 4%
Зарегистрироваться
Seekland Info сообщество взаимопомощи студентов и школьников. / Seekland Info спільнота взаємодопомоги студентів і школярів.

Найти предел функции \lim_{x \to +0}(\frac{ \sin(2x)}{2x})^{\frac{1}{x}}


1 Vote
Лухановна Ели
Posted Октябрь 5, 2015 by Лухановна Елизавета Сергеевна
Категория: Математический анализ
Bounty: 5
Всего просмотров: 2258

Найти предел функции  \lim_{x \to +0}(\frac{ \sin(2x)}{2x})^{\frac{1}{x}}

Теги: найти предел, раскрыть неопределенность один в степени бесконечность, первый замечательный предел

Все ответы


1 Vote
Вячеслав Морг
Posted Октябрь 6, 2015 by Вячеслав Моргун

Найдем предел функции  \lim_{x \to +0}(\frac{ \sin(2x)}{2x})^{\frac{1}{x}} 
Найдем предел функции в точке x = 0  \lim_{x \to +0}(\frac{ \sin(2x)}{2x})^{\frac{1}{x}}= (\frac{0}{0})^{\infty} получили неопределенность вида  (\frac{0}{0})^{\infty} . Эту неопределенность можно разрешить применим правило Лопиталя:


Применяем правило Лопиталя,
Запишем правило Лопиталя \lim_{x \to a} \frac{f(x)}{g(x)} = \lim_{x \to a} \frac{f'(x)}{g'(x)} = \frac{f'(a)}{g'(a)}
Проведем преобразования  \lim_{x \to +0}(\frac{ \sin(2x)}{2x})^{\frac{1}{x}} = e^{\lim_{x \to +0}{\frac{1}{x}}\ln(\frac{ \sin(2x)}{2x})} = \quad (1)  
Найдем предел   \lim_{x \to +0} \frac{\ln(\frac{ \sin(2x)}{2x}) }{x} = \frac{ \ln(1)}{0} = \frac{0}{0} Получили неопределенность вида \frac{0}{0}. При нахождении предела был применен первый замечательный предел \lim_{x \to 0} \frac{ \sin(x)}{x} = 1
Применяем правило Лопиталя  \lim_{x \to +0} \frac{\ln(\frac{ \sin(2x)}{2x}) }{x} = \lim_{x \to +0} \frac{ (\ln(\frac{ \sin(2x)}{2x}))' }{(x)'} =  = \lim_{x \to +0} \frac{2x}{\sin(2x)}*\frac{2\cos(2x)*2x - 2*\sin(2x)}{4x^2} =  = \lim_{x \to +0} \frac{2\cos(2x)*x - \sin(2x)}{x\sin(2x)} = \frac{0}{0} 
Повторно применим правило Лопиталя \lim_{x \to +0} \frac{2\cos(2x)*x - \sin(2x)}{x\sin(2x)} = \lim_{x \to +0} \frac{(2\cos(2x)*x - \sin(2x))'}{(x\sin(2x))'} = 
 = \lim_{x \to +0} \frac{-4x\sin(2x)+2\cos(2x)-2\cos(2x)}{ \sin(2x) + 2x\cos(2x)} =  
 = \lim_{x \to +0} \frac{-4x\sin(2x)}{ \sin(2x) + 2x\cos(2x)} = \frac{0}{0}  
Повторно применим правило Лопиталя 
 = -\lim_{x \to +0} \frac{(4x\sin(2x))'}{ (\sin(2x) + 2x\cos(2x))'} =  = \lim_{x \to +0} \frac{4(2x\cos(2x)+\sin(2x))}{ 2\cos(2x) + 2\cos(2x) - 4x\sin(2x)} =   \frac{0}{4} = 0 
Подставляем результата в (1) 
 \lim_{x \to +0}(\frac{ \sin(2x)}{2x})^{\frac{1}{x}} = e^{ 0} = 1  
Ответ:  \lim_{x \to +0}(\frac{ \sin(2x)}{2x})^{\frac{1}{x}} = 1