Korisnički Kontrolni Panel
Pogledajte svoj profil
Pogledajte svoje postove
ČPP
Prijavite se

Matematički forum na kojem možete da diskutujete o raznim matematičkim oblastima, pomognete drugima oko rešavanja zadataka, a i da dobijete pomoć kada vam zatreba


















Index stranica MATEMATIČKA ANALIZA LIMESI

Limesi – zadaci

[inlmath]\lim\limits_{x\to\infty}x\left(\sqrt{x^2+a^2}-x\right)[/inlmath]

Re: Limesi – zadaci

Postod eseper » Nedelja, 11. Avgust 2013, 15:04

Evo sljedećeg, također treba bez L'H.
[dispmath]\lim_{x\to\frac{\pi}{2}+}\frac{\sqrt{1+\cos 2x}}{\sqrt{\pi}-\sqrt{2x}}[/dispmath]
Korisnikov avatar
eseper  OFFLINE
 
Postovi: 623
Lokacija: Split
Zahvalio se: 342 puta
Pohvaljen: 51 puta

Sharuj ovu temu na:

Share on Facebook Facebook Share on Twitter Twitter Share on MySpace MySpace Share on Google+ Google+
  • +1

Re: Limesi – zadaci

Postod Daniel » Nedelja, 11. Avgust 2013, 15:57

[dispmath]\cos x=\pm\sqrt{\frac{1+\cos 2x}{2}}\quad\Rightarrow\quad\sqrt{1+\cos 2x}=\sqrt 2\cdot\left|\cos x\right|[/dispmath]Pošto imamo [inlmath]\lim\limits_{x\to\frac{\pi}{2}{\color{red}+}}[/inlmath], tj. [inlmath]x>\frac{\pi}{2}[/inlmath], sledi da je [inlmath]\cos x<0[/inlmath], a odatle sledi da je [inlmath]\left|\cos x\right|=-\cos x[/inlmath], tako da u ovom slučaju važi[dispmath]\sqrt{1+\cos 2x}=-\sqrt 2\cos x[/dispmath]Da smo, kojim slučajem, imali [inlmath]\lim\limits_{x\to\frac{\pi}{2}{\color{red}-}}[/inlmath], tada bi bilo [inlmath]x<\frac{\pi}{2}[/inlmath], pa bi sledilo da je [inlmath]\cos x>0[/inlmath], a odatle da je [inlmath]\left|\cos x\right|=\cos x[/inlmath], pa bi tada važilo[dispmath]\sqrt{1+\cos 2x}=\sqrt 2\cos x[/dispmath]Zbog toga je taj plus u limesu vrlo bitan.

OK, dakle, [inlmath]\sqrt{1+\cos 2x}=-\sqrt 2\cos x[/inlmath], pa to uvrstimo u zadati izraz:[dispmath]\lim_{x\to\frac{\pi}{2}+}\frac{\sqrt{1+\cos 2x}}{\sqrt{\pi}-\sqrt{2x}}=\lim_{x\to\frac{\pi}{2}+}\frac{-\sqrt 2\cos x}{\sqrt{\pi}-\sqrt{2x}}=-\lim_{x\to\frac{\pi}{2}+}\frac{\cos x}{\sqrt{\frac{\pi}{2}}-\sqrt{x}}=[/dispmath][dispmath]=-\lim_{x\to\frac{\pi}{2}+}\frac{\sin\left(\frac{\pi}{2}-x\right)}{\sqrt{\frac{\pi}{2}}-\sqrt{x}}\cdot\frac{\sqrt{\frac{\pi}{2}}+\sqrt{x}}{\sqrt{\frac{\pi}{2}}+\sqrt{x}}=-\lim_{x\to\frac{\pi}{2}+}\cancelto{1}{\frac{\sin\left(\frac{\pi}{2}-x\right)}{\frac{\pi}{2}-x}}\cdot\left(\sqrt{\frac{\pi}{2}}+\sqrt{x}\right)=[/dispmath]([inlmath]\frac{\pi}{2}-x[/inlmath] teži nuli kada [inlmath]x\to\frac{\pi}{2}[/inlmath], pa zato izraz [inlmath]\frac{\sin\left(\frac{\pi}{2}-x\right)}{\frac{\pi}{2}-x}[/inlmath] teži jedinici.)[dispmath]=-\left(\sqrt{\frac{\pi}{2}}+\sqrt{\frac{\pi}{2}}\right)=-2\sqrt{\frac{\pi}{2}}=-\sqrt{2\pi}[/dispmath]
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain
Korisnikov avatar
Daniel  OFFLINE
Administrator
 
Postovi: 9378
Lokacija: Beograd
Zahvalio se: 5214 puta
Pohvaljen: 4974 puta

Re: Limesi – zadaci

Postod eseper » Nedelja, 11. Avgust 2013, 17:33

Zanimljiv zadatak :) A da smo, npr., imali [inlmath]\sin x[/inlmath] unutar apsolutnih zagrada umjesto [inlmath]\cos x[/inlmath] (a da limes također teži [inlmath]\lim\limits_{x\to\frac{\pi}{2}+}[/inlmath] pa to recimo bude ovako
[dispmath]\cdots=\sqrt 2\cdot\left|\sin x\right|[/dispmath]
tada bi, ako sam dobro shvatio princip, bilo [inlmath]\sqrt{2}\sin x[/inlmath], odnosno bez minusa? Da li je dovoljno samo nacrtati trig. kružnicu pa gledati po tome ili se radi na neki drugi način?
Korisnikov avatar
eseper  OFFLINE
 
Postovi: 623
Lokacija: Split
Zahvalio se: 342 puta
Pohvaljen: 51 puta

  • +1

Re: Limesi – zadaci

Postod Daniel » Nedelja, 11. Avgust 2013, 17:49

eseper je napisao:tada bi, ako sam dobro shvatio princip, bilo [inlmath]\sqrt{2}\sin x[/inlmath], odnosno bez minusa?

:correct: Tako je, bio bi pozitivan. Kod sinusa čak i ne bi bilo od značaja da li imamo [inlmath]\lim\limits_{x\to\frac{\pi}{2}{\color{red}+}}[/inlmath] ili [inlmath]\lim\limits_{x\to\frac{\pi}{2}{\color{red}-}}[/inlmath] jer je sinus u obe okoline [inlmath]\frac{\pi}{2}[/inlmath] pozitivan. S kosinusom to nije bio slučaj.

A da smo, recimo, imali [inlmath]\lim\limits_{x\to 0{\color{red}+}}[/inlmath] ili [inlmath]\lim\limits_{x\to\pi{\color{red}-}}[/inlmath], tada bi bilo [inlmath]\left|\sin x\right|=\sin x[/inlmath], a da je [inlmath]\lim\limits_{x\to 0{\color{red}-}}[/inlmath] ili [inlmath]\lim\limits_{x\to\pi{\color{red}+}}[/inlmath], tada bi bilo [inlmath]\left|\sin x\right|=-\sin x[/inlmath].

eseper je napisao:Da li je dovoljno samo nacrtati trig. kružnicu pa gledati po tome ili se radi na neki drugi način?

Upravo tako, pomoću trigonometrijske kružnice.
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain
Korisnikov avatar
Daniel  OFFLINE
Administrator
 
Postovi: 9378
Lokacija: Beograd
Zahvalio se: 5214 puta
Pohvaljen: 4974 puta

Re: Limesi – zadaci

Postod eseper » Nedelja, 11. Avgust 2013, 18:08

Ok, razumio sam i ovakve zadatke :D

Sada ću se vratiti na jedan koji je već objavljen prije nekoliko mjeseci, a to je
[dispmath]\lim_{x\to 0}\left(\frac{1}{x^2}-\mathrm{ctg}^{2}x\right)[/dispmath]
Ti si ga bio raspisao pomoću L'H pravila (link), ali je onda Milovan predložio ovo.

Možeš li (ili neko drugi) napisati postupak za ovaj Milovanov način? :)
Korisnikov avatar
eseper  OFFLINE
 
Postovi: 623
Lokacija: Split
Zahvalio se: 342 puta
Pohvaljen: 51 puta

  • +1

Re: Limesi – zadaci

Postod Daniel » Nedelja, 11. Avgust 2013, 21:42

Možda će Milovan to uraditi na neki elegantniji način, ali evo zasad mog postupka:
[dispmath]\lim_{x\to 0}\left(\frac{1}{x^2}-\mathrm{ctg}^{2}x\right)=\lim_{x\to 0}\left(\frac{1}{x^2}-\frac{\cos^2 x}{\sin^2 x}\right)=\lim_{x\to 0}\frac{\sin^2 x-x^2\cos^2 x}{x^2\sin^2 x}[/dispmath]
[dispmath]\sin x=x-\frac{x^3}{3!}+\frac{x^5}{5!}+\cdots\quad\Rightarrow\quad\sin^2 x=x^2-\frac{2}{3!}x^4+\left(\frac{1}{3!\cdot 3!}+\frac{2}{5!}\right)x^6+\cdots\quad\Rightarrow[/dispmath][dispmath]\Rightarrow\quad\sin^2 x=x^2-\frac{x^4}{3}+\frac{2}{45}x^6+\cdots[/dispmath]
[dispmath]\cos x=1-\frac{x^2}{2!}+\frac{x^4}{4!}-\cdots\quad\Rightarrow\quad\cos^2 x=1-\frac{2}{2!}x^2+\left(\frac{1}{2!\cdot 2!}+\frac{2}{4!}\right)x^4+\cdots\quad\Rightarrow[/dispmath][dispmath]\Rightarrow\quad\cos^2 x=1-x^2+\frac{x^4}{3}+\cdots[/dispmath]
[dispmath]x^2\sin^2 x=x^2\left(x^2-\frac{x^4}{3}+\frac{2}{45}x^6+\cdots\right)=x^4-\frac{x^6}{3}+\frac{2}{45}x^8+\cdots[/dispmath]
[dispmath]x^2\cos^2 x=x^2\left(1-x^2+\frac{x^4}{3}+\cdots\right)=x^2-x^4+\frac{x^6}{3}+\cdots[/dispmath]
[dispmath]\sin^2 x-x^2\cos^2 x=\left(x^2-\frac{x^4}{3}+\frac{2}{45}x^6+\cdots\right)-\left(x^2-x^4+\frac{x^6}{3}+\cdots\right)=[/dispmath][dispmath]=\frac{2}{3}x^4-\frac{13}{45}x^6+\cdots[/dispmath]
[dispmath]\lim_{x\to 0}\frac{\sin^2 x-x^2\cos^2 x}{x^2\sin^2 x}=\lim_{x\to 0}\frac{\frac{2}{3}x^4-\frac{13}{45}x^6+\cdots}{x^4-\frac{x^6}{3}+\frac{2}{45}x^8+\cdots}=\lim_{x\to 0}\frac{\frac{2}{3}-\cancelto{0}{\frac{13}{45}x^2}+\cdots}{1-\cancelto{0}{\frac{x^2}{3}}+\cancelto{0}{\frac{2}{45}x^4}+\cdots}=\frac{2}{3}[/dispmath]
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain
Korisnikov avatar
Daniel  OFFLINE
Administrator
 
Postovi: 9378
Lokacija: Beograd
Zahvalio se: 5214 puta
Pohvaljen: 4974 puta

Re: Limesi – zadaci

Postod eseper » Nedelja, 11. Avgust 2013, 22:46

Ne znam koji je način "bolji", onaj s L'H ili ovaj. Sve u svemu zadatak za studenta matematike :mrgreen: :D :roll:
Korisnikov avatar
eseper  OFFLINE
 
Postovi: 623
Lokacija: Split
Zahvalio se: 342 puta
Pohvaljen: 51 puta

  • +1

Re: Limesi – zadaci

Postod Milovan » Ponedeljak, 12. Avgust 2013, 08:49

Meni se to rešenje čini lakšim samo zato što napamet znam razvoj kotangensa oko nule... :D
[dispmath]\mathrm{ctg}\:x=\frac{1}{x}-\frac{x}{3}+\frac{x^3}{45}+\cdots[/dispmath]
To kad se kvadrira, jasno da će se pojaviti član [inlmath]\frac{1}{x^2}[/inlmath] kojim će se poništiti [inlmath]\frac{1}{x^2}[/inlmath] u samom limesu.
[dispmath]\mathrm{ctg}^2 x=\frac{1}{x^2}-\frac{2}{3}+\frac{x^2}{15}+\cdots[/dispmath]
Kad se ovaj izraz vrati dobijamo:
[dispmath]\lim_{x\to 0}\left(\frac{1}{x^2}-\frac{1}{x^2}+\frac{2}{3}-\frac{x^2}{15}+\cdots\right)=\lim_{x\to 0}\left(\frac{2}{3}-\frac{x^2}{15}+\cdots\right)=\frac{2}{3}[/dispmath]
Korisnikov avatar
Milovan  OFFLINE
 
Postovi: 568
Zahvalio se: 356 puta
Pohvaljen: 704 puta

Re: Limesi – zadaci

Postod Daniel » Ponedeljak, 12. Avgust 2013, 10:26

Ako može pojašnjenje, kako se dolazi do tog razvoja kotangensa oko nule? Kotangens u nuli, kao što znamo, nije definisan, a nisu mu definisani ni izvodi... :?:
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain
Korisnikov avatar
Daniel  OFFLINE
Administrator
 
Postovi: 9378
Lokacija: Beograd
Zahvalio se: 5214 puta
Pohvaljen: 4974 puta

Re: Limesi – zadaci

Postod Milovan » Ponedeljak, 12. Avgust 2013, 13:29

To stoji, i stoga je Tejlorov razvoj u ovom slučaju neupotrebljiv. Međutim, ovde sam primenio nešto drugo, tzv. Loranov red.

Loranov red za funkciju [inlmath]f(z)[/inlmath] oko tačke [inlmath]c[/inlmath] ima sledeći oblik u opštem slučaju:
[dispmath]f(z)=\sum_{n=-\infty}^\infty a_n(z-c)^n[/dispmath]
Vrednosti [inlmath]a_n[/inlmath] se dobijaju iz sledećeg krivolinijskog integrala:
[dispmath]a_n=\frac{1}{2\pi i}\oint_\gamma\frac{f(z)\,\mathrm dz}{(z-c)^{n+1}}[/dispmath]
Za kotangens oko nule:
[dispmath]\mathrm{ctg}\:z=\sum_{n=0}^\infty\frac{(-1)^n2^{2n}B_{2n}z^{2n-1}}{(2n)!}[/dispmath]
Ovde su [inlmath]B_n[/inlmath] Bernulijevi brojevi.

Navedeni izraz se ispisivanjem prvih članova svodi na:
[dispmath]\mathrm{ctg}\:z=\frac{1}{z}-\frac{z}{3}+\frac{z^3}{45}+\cdots[/dispmath]
Upravo to sam (kao gotovu formulu) iskoristio u ovom zadatku.
Korisnikov avatar
Milovan  OFFLINE
 
Postovi: 568
Zahvalio se: 356 puta
Pohvaljen: 704 puta

PrethodnaSledeća

Povratak na LIMESI

Ko je OnLine

Korisnici koji su trenutno na forumu: Nema registrovanih korisnika i 4 gostiju


Index stranicaTimObriši sve kolačiće boarda
Danas je Nedelja, 20. Septembar 2026, 23:14 • Sva vremena su u UTC + 1 sat [ DST ]
Pokreće ga phpBB® Forum Software © phpBB Group
Prevod – www.CyberCom.rs