logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wy縮ze » zadanie

Analiza matematyczna, zadanie nr 2051

ostatnie wiadomo艣ci  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwi膮zanie

naimad21
post贸w: 380
2014-01-31 17:36:54

Obliczy膰 granic臋:

$\lim_{x \to 0+}[ctg(x+2x^{2})ctg(x+7x^{2})-ctg(x+4x^{2})ctg(x+5x^{2})]$


naimad21
post贸w: 380
2014-02-03 12:44:53

mo偶e jaka艣 wskaz贸wka ? :)


tumor
post贸w: 8070
2014-02-03 13:15:44

A tu si臋 nie boisz, 偶e dostaniesz punkty za rozwi膮zanie? :)

Zauwa偶, 偶e masz $f(x)-g(x)$, przy tym i odjemna i odjemnik d膮偶膮 do niesko艅czono艣ci (albo obie do -niesko艅czono艣ci, co na jedno wychodzi, wystarczy zmieni膰 kolejno艣膰). Wyra偶enia daj膮ce symbol $[\infty-\infty]$ cz臋sto chc膮 by膰 zrobione z regu艂y de l\'Hospitala.

Czyli tak przekszta艂膰, 偶eby si臋 j膮 da艂o zastosowa膰.

Da si臋 np zrobi膰 myk taki:

$f(x)-g(x)=\frac{1}{\frac{1}{f(x)}}-\frac{1}{\frac{1}{g(x}}=
\frac{\frac{1}{g(x)}-\frac{1}{f(x)}}{\frac{1}{f(x)g(x)}}$
i jak wida膰 dostajemy symbol $[\frac{0}{0}]$ czyli mo偶e po de l\'Hospitalu co艣 si臋 poprawi.

Natomiast w tym przyk艂adzie niekoniecznie takie przekszta艂cenie b臋dzie najlepsze. Tu ju偶 $ctg$ daje si臋 zapisa膰 jako u艂amek, wi臋c mo偶na do wsp贸lnego mianownika sprowadza膰 inaczej. :)

Powiedz potem, czy wysz艂o. Bo jak nie wysz艂o, to b臋dziemy testowa膰 inne metody. Mnie si臋 po prostu nie chce tego rozpisywa膰, du偶o liter. :)


naimad21
post贸w: 380
2014-02-03 14:13:05

Autor zadania za komentarze nie dostaje pkt :)

ok, spr贸buje tak zrobi膰, troch臋 to potrwa, ale mo偶e w ko艅cu co艣 sensownego wyjdzie :D ja kombinowa艂em co艣 ze wzorami trygonometrycznymi, ale s艂abo mi to cos sz艂o ;)


naimad21
post贸w: 380
2014-02-03 14:59:16

hmm, chyba si臋 poddaje, pochodna z licznika i mianownika tego u艂amka wychodzi kosmiczna, po spr贸bowaniu sprowadzenia licznika i mianownika do wsp贸lnego ich wsp贸lnych mianownik贸w, nie mie艣ci mi si臋 na kartce A4, dodatkowo dochodzi $sin^{2}$, a ctg si臋 nie poskracaj膮 do ko艅ca :/

Wynik granicy tej funkcji wynosi 6, je艣li to cokolwiek pomo偶e.


tumor
post贸w: 8070
2014-02-03 22:27:15

Mo偶e pomo偶e, ale 偶e mnie zmuszasz do dziubdziania si臋, to okropne.
Poza tym my艣l, jak skr贸ci膰 pisanin臋.
A,B,C,D niech oznaczaj膮 argumenty funkcji trygonometrycznych w poleceniu, bo nie b臋d臋 ich przepisywa膰 co chwil臋.


Po pierwsze ctgx w zerze zachowuje si臋 jak $\frac{1}{x}$, bo
$\lim_{x \to 0}\frac{tgx}{x}=1$.

Mo偶na wi臋c policzy膰 granic臋 z
$\frac{1}{AB}-\frac{1}{CD}=\frac{CD-AB}{ABCD}=\frac{6x^4}{x^4+\mbox{wy偶sze pot臋gi x}}$
Symbol $[\frac{0}{0}]$ si臋 nadaje do de l\'Hospitala, kt贸rego stosujemy czterokrotnie, a偶 dostajemy niezerowe wyrazy wolne, b臋dzie $\frac{6*4!}{1*4!}=6$.

Jak chcemy liczy膰 uczciwie, to si臋 urobimy. To znaczy ja.
$\lim_{x \to 0+}\frac{cos(A)}{sin(A)}*\frac{cos(B)}{sin(B)}-\frac{cos(C)}{sin(C)}*\frac{cos(D)}{sin(D)}=
\lim_{x \to 0+}\frac{cos(A)cos(B)sin(C)sin(D)-cos(C)cos(D)sin(A)sin(B)}{sin(A)sin(B)sin(C)sin(D)}=
\lim_{x \to 0+}\frac{cos(A)cos(B)sin(C)sin(D)-cos(C)cos(D)sin(A)sin(B)}{ABCD}*\frac{ABCD}{sin(A)sin(B)sin(C)sin(D)}=$

Drugi czynnik oczywi艣cie ma granic臋 1, czyli go ignorujemy. Liczymy granic臋 pierwszego czynnika. Mamy przemno偶one przez siebie milion funkcji trygonometrycznych, co sprawi, 偶e pochodna b臋dzie ogromna. Ale mo偶emy u偶y膰 wzor贸w:
$sin(A)cos(C)=\frac{1}{2}(sin(A+C)+sin(A-C))$
albo na $sin(A)sin(B)=..$
Wtedy zamiast iloczynu czterech funkcji dostaniemy w liczniku du偶膮 sum臋 iloczyn贸w 2 funkcji, a wtedy dalej mo偶emy szuka膰 wzor贸w. :)
Mianownik jest dla $x=0$ r贸wny 0. Dopiero czwarta pochodna z mianownika nie b臋dzie 0. Pozostaje niestety liczy膰 4 pochodne licznika, ale jak go przekszta艂cimy, to b臋dzie szybciej. :)

we藕my na przyk艂ad
$f(x)=cos(A)cos(B)sin(C)sin(D)-cos(C)cos(D)sin(A)sin(B)=
\frac{1}{4}(cos(A-B)+cos(A+B))(cos(C-D)-cos(C+D)))-
\frac{1}{4}(cos(C-D)+cos(C+D))(cos(A-B)-cos(A+B)))=
\frac{1}{2}[cos(A+B)cos(C-D)-cos(A-B)cos(C+D)]=
\frac{1}{4}[cos(A+B+C-D)+ cos(A+B-C+D)-cos(A-B+C+D)-cos(-A+B+C+D)]$

No i nie wygl膮da strasznie, prawda? :)
$f`(x)=\frac{1}{4}(-sin(A+B+C-D)(16x+2)-sin(A+B-C+D)(20x+2)+sin(A-B+C+D)(8x+2)+sin(-A+B+C+D)(28x+2))\rightarrow 0$

$f``(x)=\frac{1}{4}(
-cos(A+B+C-D)(16x+2)^2-cos(A+B-C+D)(20x+2)^2+cos(A-B+C+D)(8x+2)^2+cos(-A+B+C+D)(28x+2)^2

-sin(A+B+C-D)16-sin(A+B-C+D)20+sin(A-B+C+D)8+sin(-A+B+C+D)28
)\rightarrow 0$

$f```(x)=\frac{1}{4}(
sin(A+B+C-D)(16x+2)^3+sin(A+B-C+D)(20x+2)^3-sin(A-B+C+D)(8x+2)^3-sin(-A+B+C+D)(28x+2)^3

-cos(A+B+C-D)2(16x+2)*16-cos(A+B-C+D)2(20x+2)*20+cos(A-B+C+D)2(8x+2)*8+cos(-A+B+C+D)2(28x+2)*28

-cos(A+B+C-D)(16x+2)16-cos(A+B-C+D)(20x+2)20+cos(A-B+C+D)(8x+2)8+cos(-A+B+C+D)(28x+2)28
)\rightarrow 0$

$f^{(4)}(x)=\frac{1}{4}(
\mbox{ pomijam troch臋 wyraz贸w bo si臋 zeruj膮 }

-cos(A+B+C-D)3*16*16-cos(A+B-C+D)3*20*20+cos(A-B+C+D)3*8*8+cos(-A+B+C+D)3*28*28
)\rightarrow -3*64-3*100+3*16+3*196=3*48=6*4!$

A czwarta pochodna mianownika to $4!$ :) Zgadza si臋, jupi. ;)


naimad21
post贸w: 380
2014-02-05 13:03:59

dzi臋kuje za fatyge :) ten pierwszy spos贸b bardzo sprytny w drugim \"troche\" wi臋cej liczenia, ja nie zamienia艂em ctg(A) tylko z tego pochodn膮 liczy艂em, dlatego si臋 troszke wkopa艂em w liczenie :/

strony: 1

Prawo do pisania przys艂uguje tylko zalogowanym u偶ytkownikom. Zaloguj si臋 lub zarejestruj

© 2019 Mariusz iwi駍ki      o serwisie | kontakt   drukuj