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#73783

Вычислить

     1
lim (----− π ctg πx)
x→1 lnx
Показать ответ и решение

Изначально наше выражение, у которого нужно посчитать предел, вообще не имеет вид f(g(xx))   , поэтому нам самим нужно привести его к такому виду.

Итак, ясно, что

-1--− πctg πx = sin-πx-−-π-ln-xcosπx- = f(x)-
ln x                  ln x sinπx         g(x)

где

f (x) = sinπx − π ln xcos πx, g(x) = lnx sin πx

Далее, f (x )  и g(x)  удовлетворяют всем условиям правила Л’Опиталя, если рассматривать их как функции определенные в проколотой окрестности точки 1  , например на таком проколотом интервале (интервале без точки), как (1, 3)∖ {1}
 2 2 .
Кроме того, исходный предел     f(x)
lixm→1 g(x)-   является неопределенностью вида 00

Отношение же их производных равно

f′(x)   π cos πx − πcos πx+  π2lnx sin πx   πx cosπx − π cosπx + π2x ln xsinπx
-′---=  ------1---x---------------------= ----------------------------------
g (x)        x sin πx + πcos πxln x               sin πx + πx cosπx ln x

и вновь в пределе lim πx-cosπx−πcosπx+π2xln-xsinπx
x→1      sin πx+πxcosπx lnx  является неопределенностью вида 0
0   .

Применим правило Л’Опиталя ещё раз!
Отношение производной числителя к производной знаменателя у дроби πxcosπxsi−nππxc+osππxxc+oπs2πxxllnnxxsinπx-  равно

           2           2         2             2          3
π-cosπx-−-π-x-sin-πx-+-π-sinπx-+-π--ln-xsinπx-+-π--sin-πx+--π-xlnx-cosπx-
            π cosπx + πcos πxlnx + π cosπx − π2x ln xsinπx

и предел этого отношения при x →  1  равен 1
2

(проверьте сами, что производная знаменателя дроби

πx cosπx − π cosπx + π2x ln xsinπx
----------------------------------
       sin πx + πx cosπx ln x

то есть

π cosπx + π cos πxln x+ π cosπx − π2x ln xsinπx

не равно 0 в какой-то проколотой окрестности точки 1)

А, значит, по правилу Л’Опиталя, примененного к пределу     ′
lim f′(x)
x→1 g (x)   , мы имеем, что     f′(x)      f′′(x)
lixm→1 g′(x)-= lxi→m1 g′′(x)-= 12   . Но тогда по правилу Л’Опиталя, примененного к пределу     f(x)
xli→m1 g(x)   , мы имеем, что    f(x)   1
lix→m1  g(x) = 2

Таким образом, мы получили, что      -1-                 f(x)-      f′(x)      f′′(x)   1
xli→m1 (lnx − π ctg πx) = lxim→1 g(x) = lxim→1 g′(x) = xli→m1 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!