grenseverdier

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderatorer: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Svar
snuff1

Hei sitter og regner for harde livet og noen oppgaver stopper man opp på kunne noen være så snill og vise meg hvordan følgende gjøres: skal finne grenseverdi om de evt finnes: lim xgår mot null, på lim (Cos x)^1/x. 1/x er eksponenten, det var første grenseverdi, den andre jeg lurer på er lim, x går mot null, ln(x+1)/1-cos x , ikke lett å skrive uttrykket men ln(x+1) er i teller og 1-cos x er i nevner, skal finne grenseverdi på denne også når x går mot null,


$\lim_{x\to 0} (\cos x)^{\frac1x}$

$\lim_{x\to 0} \frac{\ln(x+1)}{1-\cos x}$

Edit: - plutarco
Kay
Abel
Abel
Innlegg: 684
Registrert: 13/06-2016 19:23
Sted: Gløshaugen

[tex]\lim_{x\rightarrow 0} \frac{ln(x+1)}{1-cosx}[/tex]

Her kan du betrakte [tex]0^+[/tex] og [tex]0^-[/tex]

[tex]\lim_{x\rightarrow 0^+} \frac{ln(x+1)}{1-cosx}=\infty[/tex]

[tex]\lim_{x\rightarrow 0} \frac{ln(x+1)}{1-cosx}=-\infty[/tex]


For den andre har vi at

[tex]\lim_{x\rightarrow 0} (cosx)^\frac{1}{x}[/tex]

[tex](cosx)^\frac{1}{x}= e^{ln(cosx)^\frac{1}{x}}=e^{\frac{1}{x}ln(cosx)}[/tex]

Her kan du anvende kjerne regelen

slik at vi får

[tex]\lim_{x\rightarrow 0} \frac{1}{x}ln(cosx)=\lim_{x\rightarrow 0} \frac{ln(cosx)}{x}[/tex]

Bruker L'hopitals på denne [tex]\lim_{x\rightarrow 0} \frac{ln(cosx)}{x}=\lim_{x\rightarrow 0}\frac{-tan(x)}{1}=0[/tex]

og

[tex]\lim_{u\rightarrow 0} (e^u)=1[/tex]

Samlet sett får vi da at

[tex]\lim_{x\rightarrow 0} (cosx)^\frac{1}{x}=1[/tex]
OYV

Adg. grenseverdien ln( x + 1 ) /(1 - cos(x)) når x går mot null.

Både teller og nevner går mot null når x går mot null. For å vise at brøken "eksploderer" , må man vise at

nevner går "fortere" mot null enn teller. Også her kan man bruke L'Hopital's regel eller vi kan vise dette ved å
stille opp en rekkeutvikling for ln(x + 1 ) og cos(x).
snuff1

Hei hei tusen takk for tilbakemelding, glemte å skrive at der det er eksponent 1/x . ,,,,,,skal x i eksponenten være opphøyet i 2, blir resultatet likt da. Kan du vise meg
Kay
Abel
Abel
Innlegg: 684
Registrert: 13/06-2016 19:23
Sted: Gløshaugen

snuff1 skrev:Hei hei tusen takk for tilbakemelding, glemte å skrive at der det er eksponent 1/x . ,,,,,,skal x i eksponenten være opphøyet i 2, blir resultatet likt da. Kan du vise meg

[tex]\lim_{x\rightarrow 0} (cosx)^\frac{1}{x^2}=\lim_{x\rightarrow 0}e^{\frac{1}{x^2}ln(cosx)}=e^{\lim_{x \rightarrow 0 } \frac{ln(cos(x))}{x^2}}[/tex]

Herifra bruker vi L'hopitals


[tex]e^{\lim_{x\rightarrow 0}\frac{ln(cosx)}{x^2}}=e^{\lim_{x\rightarrow 0}\frac{-tanx}{2x}}=e^{\lim_{x\rightarrow 0} \frac{-\frac{sinx}{cosx}}{2x}}= e^{\lim_{x\rightarrow 0} \frac{-sinx}{2xcos(x)}}[/tex]

Her ender vi faktisk opp med å bruke L'hopitals en tur til

[tex]e^{\lim_{x\rightarrow 0} \frac{-sinx}{2xcos(x)}}=e^{\lim_{x\rightarrow 0}\frac{-cosx}{2(cosx-xsinx)}}=e^{\lim_{x\rightarrow 0}-\frac{cosx}{2(cosx-xsinx)}}[/tex]

Nå kan du endelig sette inn 0

[tex]e^{\frac{cos0}{2cos0-2\cdot0sin0}}=e^{-\frac{1}{2}}=\frac{1}{e^\frac{1}{2}}=\frac{1}{\sqrt{e}}[/tex]
OYV

Grenseverdien cosx^(1/[tex]x^2[/tex]) når x går mot null.

Da må du bruke L'Hopital's regel to ganger for å få tak i grenseverdien:

2. gang : Anvender L'Hopital's regel på brøken [tex]\frac{-tan(x)}{2x}[/tex] og får -1/(cosx)^2/ 2 som går mot -1/2 når x går mot null.
Svar