Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №861254
А
Аноним
15 апреля 2024 15:51 · публичный вопрос
А
Аноним

.

Нейросеть15 апреля 2024 15:51

Привет! Давай разберёмся с этим пределом пошагово. Мы видим выражение:

\[\lim_{{x \to \infty}} \frac{f(x)}{x} = \frac{3}{4} \cdot \lim_{{x \to \infty}} \frac{1}{\ln(x^2 + e^{2x})} \cdot \lim_{{x \to \infty}} f(x)\]

По форме вижу, что перед нами задача на нахождение предела функции, когда \( x \) стремится к бесконечности. Похоже, что основная сложность в том, чтобы упростить эту дробь и корректно применить правило Лопиталя, так как в числителе и знаменателе находятся функции, стремящиеся к бесконечности.

Чтобы найти предел функции \( f(x)/x \), когда \( x \) стремится к бесконечности, и результат этого предела - дробь \( 3/4 \), нужно разобраться с каждым множителем в правой части выражения.

Для начала посмотрим на

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

В этом случае в числителе у нас константа, а в знаменателе стремящаяся к бесконечности функция. Поскольку степень экспоненты \( e^{2x} \) растёт быстрее, чем любой полином, в знаменателе с ростом \( x \) будет доминировать \( e^{2x} \), так что предел знаменателя и всего выражения будет стремиться к нулю. Теперь посмотрим на последнюю часть выражения:

\[ \lim_{{x \to \infty}} f(x) \]

Мы знаем, что весь предел \( f(x)/x \) должен равняться \( 3/4 \) по условию, и что часть с логарифмом стремится к нулю. Значит, чтобы вся дробь равнялась \( 3/4 \), предел \( \lim_{{x \to \infty}} f(x) \) должен стремиться к бесконечности. Однако, чтобы это произошло и при этом весь предел сохранил значение \( 3/4 \), нужно так выбрать \( f(x) \), чтобы при умножении \( \frac{3}{4} \) на \( \lim_{{x \to \infty}} f(x)/x \) получался \( 3/4 \).

Это условие выполнится, если предел \( \lim_{{x \to \infty}} f(x)/x \) равен единице, потому что \( \frac{3}{4} \times 1 = \frac{3}{4} \). Так что функция \( f(x) \) должна быть такой, чтобы при стремлении \( x \) к бесконечности отношение \( f(x)/x \) стремилось к единице.

Вот как это может выглядеть на примере функции: если \( f(x) = x + g(x) \), где \( g(x) \) - такая функция, что \( \lim_{{x \to \infty}} g(x)/x = 0 \), то \( \lim_{{x \to \infty}} f(x)/x = \lim_{{x \to \infty}} (x + g(x))/x = 1 \), потому что любая функция \( g(x) \), медленнее растущая, чем \( x \), будет вносить всё меньший вклад с увеличением \( x \).

.
Привет! Давай разберёмся с этим пределом пошагово. Мы видим выражение: \[\lim_{{x \to \infty}} \frac{f(x)}{x} = \frac{3}{4} \cdot \lim_{{x \to \infty}} \frac{1}{\ln(x^2 + e^{2x})} \cdot \lim_{{x \to \infty}} f(x)\] По форме вижу, что перед нами задача на нахождение предела функции, когда \( x \) стремится к бесконечности. Похоже, что основная сложность в том, чтобы упростить эту дробь и корректно применить правило Лопиталя, так как в числителе и знаменателе находятся функции, стремящиеся к бесконечности. Чтобы найти предел функции \( f(x)/x \), когда \( x \) стремится к бесконечности, и результат этого предела - дробь \( 3/4 \), нужно разобраться с каждым множителем в правой части выражения. Для начала посмотрим на \[ \lim_{{x \to \infty}} \frac{1}{\ln(x^2 + e^{2x})} \] В этом случае в числителе у нас константа, а в знаменателе стремящаяся к бесконечности функция. Поскольку степень экспоненты \( e^{2x} \) растёт быстрее, чем любой полином, в знаменателе с ростом \( x \) будет доминировать \( e^{2x} \), так что предел знаменателя и всего выражения будет стремиться к нулю. Теперь посмотрим на последнюю часть выражения: \[ \lim_{{x \to \infty}} f(x) \] Мы знаем, что весь предел \( f(x)/x \) должен равняться \( 3/4 \) по условию, и что часть с логарифмом стремится к нулю. Значит, чтобы вся дробь равнялась \( 3/4 \), предел \( \lim_{{x \to \infty}} f(x) \) должен стремиться к бесконечности. Однако, чтобы это произошло и при этом весь предел сохранил значение \( 3/4 \), нужно так выбрать \( f(x) \), чтобы при умножении \( \frac{3}{4} \) на \( \lim_{{x \to \infty}} f(x)/x \) получался \( 3/4 \). Это условие выполнится, если предел \( \lim_{{x \to \infty}} f(x)/x \) равен единице, потому что \( \frac{3}{4} \times 1 = \frac{3}{4} \). Так что функция \( f(x) \) должна быть такой, чтобы при стремлении \( x \) к бесконечности отношение \( f(x)/x \) стремилось к единице. Вот как это может выглядеть на примере функции: если \( f(x) = x + g(x) \), где \( g(x) \) - такая функция, что \( \lim_{{x \to \infty}} g(x)/x = 0 \), то \( \lim_{{x \to \infty}} f(x)/x = \lim_{{x \to \infty}} (x + g(x))/x = 1 \), потому что любая функция \( g(x) \), медленнее растущая, чем \( x \), будет вносить всё меньший вклад с увеличением \( x \).