Задача Кузнецов Пределы 13-31

Материал из PlusPi
Перейти к: навигация, поиск

Условие задачи

Вычислить предел функции:

\lim_{x\to \pi} \frac{\sin {\left(\frac{x^2}{\pi}\right)}}{2^{\sqrt{\sin {x}+1}}-2}

Решение

Замена:

x=y+\pi \Rightarrow y=x-\pi
x\to \pi \Rightarrow y \to 0

Получаем:

\lim_{x\to \pi} \frac{\sin {\left(\frac{x^2}{\pi}\right)}}{2^{\sqrt{\sin {x}+1}}-2} = \lim_{y\to 0} \frac{\sin {\left(\frac{(y+\pi)^2}{\pi}\right)}}{2^{\sqrt{\sin {(y+\pi)}+1}}-2} =
= \lim_{y\to 0} \frac{\sin {\left(\frac{y^2+2y\pi+\pi^2}{\pi}\right)}}{2^{\sqrt{-\sin {y}+1}}-2} = \lim_{y\to 0} \frac{\sin {\left(y\cdot\frac{y+2\pi}{\pi}+\pi\right)}}{2\left(2^{\sqrt{1-\sin {y}}-1}-1\right)} =
 = \lim_{y\to 0} \frac{-\sin {\left(y\cdot \frac{y+2\pi}{\pi}\right)}}{2\left(\left(e^{\ln{2}}\right)^{\sqrt{1-\sin {y}}-1}-1\right)} =
 = \lim_{y\to 0} \frac{-\sin {\left(y\cdot \frac{y+2\pi}{\pi}\right)}}{2\left(e^{\ln{2}\left(\sqrt{1-\sin {y}}-1\right)}-1\right)} =

Воспользуемся заменой эквивалентных бесконечно малых:

 \sin {\left(y\cdot \frac{y+2\pi}{\pi}\right)} \sim y\cdot \frac{y+2\pi}{\pi}, при y \to 0 \left(y\cdot \frac{y+2\pi}{\pi}\to 0\right)
 e^{\ln{2}\left(\sqrt{1-\sin {y}}-1\right)}-1 \sim \ln{2}\left(\sqrt{1-\sin {y}}-1\right), при y \to 0 \left(\ln{2}\left(\sqrt{1-\sin {y}}-1\right)\to 0\right)

Получаем:

 = \lim_{y\to 0} \frac{-y\cdot \frac{y+2\pi}{\pi}}{2\ln{2}\left(\sqrt{1-\sin {y}}-1\right)} =
 = \lim_{y\to 0} \frac{-y\cdot \frac{y+2\pi}{\pi}\left(\sqrt{1-\sin {y}}+1\right)}{2\ln{2}\left(\sqrt{1-\sin {y}}-1\right)\left(\sqrt{1-\sin {y}}+1\right)} =
 = \lim_{y\to 0} \frac{-y\cdot \frac{y+2\pi}{\pi}\left(\sqrt{1-\sin {y}}+1\right)}{2\ln{2}\left(1-\sin {y}-1\right)} =
 = \lim_{y\to 0} \frac{y\cdot \frac{y+2\pi}{\pi}\left(\sqrt{1-\sin {y}}+1\right)}{2\sin{y}\cdot \ln{2}} =

Воспользуемся заменой эквивалентных бесконечно малых:

 \sin{y} \sim y, при y \to 0

Получаем:

 = \lim_{y\to 0} \frac{y\cdot \frac{y+2\pi}{\pi}\left(\sqrt{1-\sin {y}}+1\right)}{2y\cdot \ln{2}} = \lim_{y\to 0} \frac{\frac{y+2\pi}{\pi}\left(\sqrt{1-\sin {y}}+1\right)}{2\ln{2}} =
 = \frac{\frac{0+2\pi}{\pi}\left(\sqrt{1-\sin {0}}+1\right)}{2\ln{2}} = \frac{2\left(\sqrt{1}+1\right)}{2\ln{2}} = \frac{2}{\ln{2}}
Личные инструменты
Пространства имён
Варианты
Действия
реклама
Навигация
задачники
наши спонсоры
Инструменты