Vraag # 0df97

Vraag # 0df97
Anonim

Antwoord:

Het antwoord op 4 is # E ^ -2 #.

Uitleg:

Het probleem is:

#lim_ (x-> oo) ((2x + 2) / (2x + 4)) ^ (2x + 2) #

Dit is een moeilijk probleem. De oplossing ligt in een zeer zorgvuldige patroonherkenning. U herinnert zich misschien de definitie van # E #:

# E = lim_ (u-> oo) (1 + 1 / u) ^ u ~~ … 2.718 #

Als we de limiet zouden kunnen herschrijven als iets dat dicht bij de definitie van # E #, we zouden ons antwoord hebben. Laten we het dus proberen.

Let daar op #lim_ (x-> oo) ((2x + 2) / (2x + 4)) ^ (2x + 2) # is gelijk aan:

#lim_ (x-> oo) ((2x + 4-2) / (2x + 4)) ^ (2x + 2) #

We kunnen de breuken opsplitsen als:

#lim_ (x-> oo) ((2x + 4) / (2x + 4) -2 / (2x + 4)) ^ (2x + 2) #

# = Lim_ (x-> oo) (1-2 / (2x + 4)) ^ (2x + 2) #

We komen er! Laten we er rekening mee houden a #-2# van de boven- en onderkant:

#lim_ (x-> oo) (1-2 / (2x + 4)) ^ (2x + 2) #

# = Lim_ (x-> oo) (1 + ((- 2)) / (- 2 (-x-2))) ^ (2x + 2) #

# -> lim_ (x-> oo) (1+ (annuleren (-2)) / (annuleren (-2) (- x-2))) ^ (2x + 2) #

# = Lim_ (x-> oo) (1 + 1 / (- x-2)) ^ (2x + 2) #

Laten we de vervanging toepassen # 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) #

De eigenschappen van exponenten zeggen: # X ^ (a + b) = x ^ ax ^ b #

Zo #lim_ (x-> oo) (1 + 1 / u) ^ (- 2u-2) # is gelijk aan:

#lim_ (x-> oo) (1 + 1 / u) ^ (- 2u) (1 + 1 / u) ^ (- 2) #

De eigenschappen van exponenten zeggen ook dat: # X ^ (ab) = x ^ (a ^ b) #

Wat betekent dat dit verder vermindert tot:

#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) #

Per definitie, #lim_ (x-> oo) (1 + 1 / u) ^ (u) = e #; en met directe vervanging op de tweede limietrendementen:

#lim_ (x-> oo) (1 + 1 / u) ^ (- 2) #

# = 1 / (1 + 1 / oo) ^ (2) #

#=1/(1+0)^(2)#

#=1/1^(2)=1#

Dus de oplossing is …

#lim_ (x-> oo) (1 + 1 / u) ^ ((u) ^ (- 2)) lim_ (x-> oo) (1 + 1 / u) ^ (- 2) #

# = (E) ^ - 2 (1) #

# = E ^ -2 #