Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №1001980
А
Аноним
02 мая 2024 10:13 · публичный вопрос
А
Аноним

решите

Ответ нейросети
02 мая 2024 10:13

Привет! На картинке представлен предел функции, когда x стремится к нулю. Давай попробуем его решить.

Итак, у нас есть следующее выражение:

\[ \lim_{{x \to 0}} \frac{e^x - e^{-x} - 2x}{1 - \cos x} \]

Для начала мы можем отметить, что прямой подстановки x = 0 сделать не получится, так как в знаменателе будет ноль. Это типичная ситуация "неопределенность 0/0", поэтому нам нужно преобразовать выражение, чтобы упростить его.

Поскольку \( \cos x \) близок к 1 при x, стремящемся к нулю, и в знаменателе у нас \(1 - \cos x\), это напоминает нам формулу для вычисления производной синуса в нуле \( \sin x \over x \) стремящийся к 1 при x → 0. Также в числителе фигурирует \( e^x - e^{-x} \), что является формулой гиперболического синуса, \( sinh(x) \).

Однако, чтобы применить знания о пределе \( \frac{\sin x}{x} \), нужно иметь синус в числителе. Но не стоит забывать, что \( \sin x \) аналогичен \( \sinh x \), если \( x \) бесконечно мал.

Таким образом, мы можем воспользоваться эквивалентностью \(1 - \cos x \approx \frac{x^2}{2}\), когда \( x \) стремится к нулю, и выразить гиперболический синус через экспоненты.

Используем замену:

\[ 1 - \cos x \approx \frac{x^2}{2} \] \[ e^x - e^{-x} = 2\sinh x \approx 2x \]

Тогда получаем:

\[ \lim_{{x \to 0}} \frac{2x - 2x}{x^2/2} \]

После сокращения \(2x\) в числителе, останется:

\[ \lim_{{x \to 0}} \frac{0}{x^2/2} \]

Этот предел равен 0, так как числитель равен нулю, а знаменатель - квадрат маленького числа, который не равен нулю.

Таким образом, ответ:

\[ \lim_{{x \to 0}} \frac{e^x - e^{-x} - 2x}{1 - \cos x} = 0 \]

Надеюсь, это помогло! Если есть еще вопросы или что-то непонятно - спрашивай.