Xが0に近づくにつれて(arctan(x))/(5x)の限界をどのように見つけますか。

Xが0に近づくにつれて(arctan(x))/(5x)の限界をどのように見つけますか。
Anonim

回答:

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

説明:

この限界を見つけるために、分子と分母の両方が #0# として #バツ# アプローチ #0#。これは我々が不定形式を得ることを意味しているので、L'Hospitalのルールを適用することができます。

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

L'Hospitalの規則を適用することにより、分子と分母の導関数を取り、

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

関数をグラフ化してこれをチェックして、 #バツ# アプローチ。

のグラフ #arctan x /(5x)#:

グラフ{(arctan x)/(5x)-0.4536、0.482、-0.0653、0.4025}

回答:

trigを使用したもっと長い方法を以下に説明します。

説明:

万が一L'Hopitalのルールに慣れていない、またはまだそれに触れていない場合は、逆正接関数の定義を使用して問題を解決する別の方法があります。

それを思い出して #tantheta = x#それから #theta = arctanx#;これは本質的にアークタンジェントがタンジェントの逆であることを意味します。この情報を使って、三角形を作成することができます。 #tantheta = x# そして #theta = arctanx#:

図から、それは明らかです #tantheta = x / 1 = x#。以来 #tantheta =シンテタ/ costheta#これを次のように表現できます。

#tantheta = x#

# - > sintheta / costheta = x#

これに加えて、 #theta = arctanx#、私達は限界の取り替えをしてもいいです:

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

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

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

これは以下と同等です。

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

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

私達はことを知っています #lim_(x-> 0)sintheta / theta = 1#;そう #lim_(x-> 0)1 /(sintheta / theta)= 1/1# または #lim_(x-> 0)theta / sintheta = 1#。それ以来 #cos0 = 1#制限は次のように評価されます。

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

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