回答:
4の答えは #e ^ -2#.
説明:
問題は:
#lim_(x oo)((2x + 2)/(2x + 4))^(2x + 2)#
今、これは難しい問題です。解決策は非常に慎重なパターン認識にあります。の定義を思い出すことができます #e#:
#e = lim_(u-> oo)(1 + 1 / u)^ u ~~ 2.718 …#
もし限界をの定義に近いものとして書き換えることができれば #e#、私たちは答えを持っているでしょう。それでは、試してみましょう。
ご了承ください #lim_(x oo)((2x + 2)/(2x + 4))^(2x + 2)# 以下と同等です。
#lim_(x oo)((2x + 4-2)/(2x + 4))^(2x + 2)#
以下のように分数を分割することができます。
#lim_(x oo)((2x + 4)/(2x + 4)-2 /(2x + 4))^(2x + 2)#
#= lim_(x-> oo)(1-2 /(2x + 4))^(2x + 2)#
我々はそこに着いている!を取り除きましょう #-2# 上と下から
#lim_(x-> oo)(1-2 /(2x + 4))^(2x + 2)#
#= lim_(x-> oo)(1 +(( - 2))/( - 2(-x-2)))^(2x + 2)#
# - > lim_(x-> oo)(1+(キャンセル(-2))/(キャンセル(-2)( - x-2)))^(2x + 2)#
#= lim_(x-> oo)(1 + 1 /( - x-2))^(2x + 2)#
置換を適用しましょう #u = -x-2-> x = -2-u#:
#lim_(x-> oo)(1 + 1 /( - x-2))^(2x + 2)#
#=(1 + 1 / u)^(2(-2-u)+ 2#
#=(1 + 1 / u)^( - 4-2u + 2)#
#=(1 + 1 / u)^( - 2u-2)#
指数の性質は言う: #x ^(a + b)= x ^ ax ^ b#
そう #lim_(x-> oo)(1 + 1 / u)^( - 2u-2)# 以下と同等です。
#lim_(x-> oo)(1 + 1 / u)^( - 2u)(1 + 1 / u)^( - 2)#
指数の性質はまたそれを言う: #x ^(ab)= x ^(a ^ b)#
これは、これがさらに減少することを意味します。
#lim_(x-> oo)(1 + 1 / u)^((u)^( - 2))(1 + 1 / u)^( - 2)#
#= lim_(x oo)(1 + 1 / u)^((u)^( - 2))lim_(x oo)(1 + 1 / u)^( - 2)#
定義により、 #lim_(x-> oo)(1 + 1 / u)^(u)= e#;そして2番目の制限で直接代入を使うと次のようになります。
#lim_(x-> oo)(1 + 1 / u)^( - 2)#
#= 1 /(1 + 1 / oo)^(2)#
#=1/(1+0)^(2)#
#=1/1^(2)=1#
だから解決策は…
#lim_(x oo)(1 + 1 / u)^((u)^( - 2))lim_(x oo)(1 + 1 / u)^( - 2)#
#=(e)^ - 2(1)#
#= e ^ -2#