Тема . Математический анализ

.18 Пределы функций на Тейлора и Лопиталя.

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела математический анализ
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#44263

Вычислить lim  lnxxx−−xx+1-
x→1

Показать ответ и решение

Функции f(x) = xx − x  и g(x) = lnx − x+ 1  удовлетворяют при достаточно малом δ > 0  в проколотой окрестности точки x0 = 1,  т.е. на (1 − δ,1+ δ) ∖{1} (а именно, настолько малом, чтобы весь интервал (1− δ,1 + δ)  был правее нуля) всем условиям правила Л’Опиталя.

А именно: они определены на (1−  δ,1 + δ)∖ {1},  дифференцируемы на (1− δ,1 + δ)∖ {1} и, кроме того, g′(x) = 1x − 1 ⁄= 0 ∀x ∈ (1− δ,1 + δ)∖ {1}.  И, самое главное, исходный предел       x
lim lnxx−−xx+1,
x→1  очевидно является неопределенностью вида 0.
0  А, потому, можно попробовать посчитать предел отношения    f′(x)
lix→m1 -g′(x).

     ′           x                    x+1
lim f-(x) = lim  x-(ln-x1+-1-)−-1-= lim  x---(lnx-+-1)−-x-
x→1 g′(x)   x→1      x − 1       x→1       1− x

Однако ж lim  xx+1(lnx+1)−-x
x→1     1−x  есть неопределенность вида 0.
0

Что же делать? Получается, наше правило Л’Опиталя нам не помогло? Но нет, это не повод отчаиваться. Ведь у нас получилась всего-навсего неопределенность для     f′(x)
lixm→1 g′(x).  А что мы делаем неопределенностями? - Правильно, Л’Опиталим!

Итак, поскольку функции ˆf(x) = xx+1(ln x + 1)− x  и ˆg(x) = 1− x  удовлетворяют на открытом луче (0,+ ∞ )  всем условиям правила Л’Опиталя. А именно: они определены на (0,+ ∞ ),  дифференцируемы на (0,+∞ )  и, кроме того, ˆg′(x) = − 1 ⁄= 0 ∀x ∈ (0,+ ∞ ).  И, самое главное, предел     xx+1(lnx+1)−x-
lixm→1     1−x    ,  очевидно является неопределенностью вида 0
0.
Значит, давайте попробуем посчитать предел отношения lim  ˆf′′(x)= lim f′′′′(x).
x→1  ˆg(x)   x→1 g (x)

    ˆ′         xx+1(lnx + 1)(1+  1+ lnx )
lim  f(x)-= lim ------------------x-------= − 2
x→1 ˆg′(x)   x→1            − 1

Следовательно, по правилу Л’Опиталя,       ˆ         ′
∃ lim fg(ˆ(xx)) = lim fg′((xx)) = − 2.
  x→1        x→1

А, значит, только теперь по правилу Л’Опиталя для самих f(x)  и g(x)  мы заключаем, что       f(x)-      f′(x)
∃ lxim→1 g(x) = lxim→1 g′(x) = − 2.

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!