Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №2690225
А
Аноним
28 января 2025 04:15 · публичный вопрос
А
Аноним

решить задачу, где Лим. стремиться к бесконечности. в скобочках 1 + 2 делённое на икс-вс все это в степени x

Ответ нейросети
28 января 2025 04:15

Давайте разберем вашу задачу по шагам. Вы рассматриваете предел:

\[ \lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{2}{x}\right)^x \]

Шаг 1: Понять, что происходит с выражением

Когда \( x \) становится очень большим, \( \frac{2}{x} \) стремится к нулю. То есть, выражение внутри скобок:

\[ 1 + \frac{2}{x} \to 1 \text{ при } x \to \infty \]

Шаг 2: Заметим важное преобразование

Однако мы видим, что это выражение возводится в степень \( x \), что делает ситуацию более интересной. Чтобы понять, к чему стремится всё выражение, мы можем воспользоваться свойством предела, связанным с использованием экспоненты:

\[ \lim_{x \to \infty} (1 + u)^v \text{ можно привести к } e^{\lim_{x \to \infty} u \cdot v} \text{ если } u = \frac{2}{x} \text{ и } v = x \]

Шаг 3: Установим новую переменную

Пусть \( u = \frac{2}{x} \), тогда мы можем записать:

\[ \lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{2}{x}\right)^x = \lim_{x \to \infty} \left(1 + u\right)^{\frac{2}{u}} \]

где \( u \to 0 \) при \( x \to \infty \). Поскольку \( v = x \) и \( u = \frac{2}{x} \), мы можем выразить \( v \) через \( u \):

\[ v = \frac{2}{u} \]

Шаг 4: Применением предела к экспоненте

Мы можем переписать предел как:

\[ \lim_{u \to 0} \left(1 + u\right)^{\frac{2}{u}} = e^{\lim_{u \to 0} \frac{2}{u} \ln(1 + u)} \]

Шаг 5: Используем приближение

Для \( u \) стремящегося к нулю, мы используем разложение:

\[ \ln(1 + u) \approx u \]

Следовательно,

\[ \lim_{u \to 0} \frac{2 \ln(1 + u)}{u} = \lim_{u \to 0} \frac{2u}{u} = 2 \]

Шаг 6: Подставляем в формулу

Теперь у нас есть:

\[ \lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{2}{x}\right)^x = e^2 \]

Ответ:

Таким образом, окончательный ответ на предел будет:

\[ \lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{2}{x}\right)^x = e^2 \]

Если у вас будут еще вопросы по пределам или другие темы, не стесняйтесь спрашивать!