Kako ste pronašli granicu od (arctan (x)) / (5x) kako se x približava 0?

Kako ste pronašli granicu od (arctan (x)) / (5x) kako se x približava 0?
Anonim

Odgovor:

#lim_ (x-> 0) (arctan x) / (5x) = 1/5 #

Obrazloženje:

Da biste pronašli to ograničenje, primijetite da i brojnik i imenitelj idu #0# kao #x# pristupi #0#, To znači da bismo dobili neodređeni oblik, tako da možemo primijeniti L'Hospitalsko pravilo.

#lim_ (x-> 0) (arctan x) / (5x) -> 0/0 #

Primjenjujući L'Hospitalsko pravilo, uzimamo izvedenicu brojnika i nazivnika, dajući nam

#lim_ (x-> 0) (1 / (x ^ 2 + 1)) / (5) = lim_ (x-> 0) 1 / (5x ^ 2 + 5) = 1 / (5 (0) ^ 2 +5) = 1/5 #

To također možemo provjeriti grafičkim prikazom funkcije, kako bismo dobili ideju što #x# pristupi.

Graf #arctan x / (5x) #:

graf {(arctan x) / (5x) -0.4536, 0.482, -0.0653, 0.4025}

Odgovor:

U nastavku je objašnjen duži pristup koji koristi trigonometriju.

Obrazloženje:

Samo u slučaju da se ne slažete s L'Hopitalovim pravilom, ili još niste bili izloženi njemu, drugi pristup rješavanju problema uključuje korištenje definicije arktangentne funkcije.

Sjetite se da ako # Tantheta = x #, onda # Theta = arctanx #; to u suštini znači da je arktangensa obrnuta tangenta. Pomoću ove informacije možemo izgraditi trokut gdje # Tantheta = x # i # Theta = arctanx #:

Iz dijagrama je jasno da # Tantheta = x / 1 x = #, Od # Tantheta = sintheta / costheta #, možemo to izraziti kao:

# Tantheta = x #

# -> sintheta / costheta = x #

Koristeći to plus činjenicu da # Theta = arctanx #, možemo izvršiti zamjene u ograničenju:

#lim_ (x-> 0) arctanx / (5x) #

# -> lim_ (theta-> arctan0) theta / (5sinteta / costheta) #

# -> lim_ (theta-> 0) theta / (5sinteta / costheta) #

Ovo je ekvivalentno:

#lim_ (theta> 0) 1 / 5x lim_ (theta> 0) theta * lim_ (theta> 0) costheta / sintheta #

# -> 1 / 5x lim_ (theta> 0) theta / sintheta * lim_ (theta> 0) costheta #

Mi to znamo #lim_ (x-> 0) sintheta / theta = 1 #; tako #lim_ (x-> 0) 1 / (sintheta / theta) = 1/1 # ili #lim_ (x-> 0) theta / sintheta = 1 #, I od # Cos0 = 1 #, granica se procjenjuje na:

# 1 / 5x lim_ (theta> 0) theta / sintheta * lim_ (theta> 0) costheta #

#->1/5*(1)*(1)=1/5#