Math Problem Statement

Одредити граничну вредност функције

\lim_{x \rightarrow 0}\frac{e^x-1}{x}

Solution

Да бисмо одредили граничну вредност функције:

limx0ex1x\lim_{x \rightarrow 0}\frac{e^x - 1}{x}

користићемо Тейлоров развој за exe^x око тачке x=0x = 0. Тейлоров развој за exe^x је:

ex=1+x+x22!+x33!+e^x = 1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \cdots

Када одузмемо 1 од обе стране, добијамо:

ex1=x+x22!+x33!+e^x - 1 = x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \cdots

Сада, израз који нас занима је:

ex1x=x+x22!+x33!+x\frac{e^x - 1}{x} = \frac{x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \cdots}{x}

Поједностављујемо:

ex1x=1+x2!+x23!+\frac{e^x - 1}{x} = 1 + \frac{x}{2!} + \frac{x^2}{3!} + \cdots

Како x0x \to 0, све чланове који садрже xx нестају, и добијамо:

limx0ex1x=1\lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x} = 1

Закључак: Гранична вредност овог израза је:

1\boxed{1}

Да ли желите више детаља или имате нека питања?

Допунска питања:

  1. Како се користи Лопиталово правило за одређивање граничних вредности овог типа?
  2. Шта је Тейлорова серија и како се користи за развој функција?
  3. Како изгледа график функције ex1e^x - 1 у близини x=0x = 0?
  4. Шта се дешава ако уместо exe^x користимо неке друге експоненцијалне функције, као што је axa^x?
  5. Како се користи Лопиталово правило за изразе као што је sinxx\frac{\sin x}{x}?

Технички савет: Лопиталово правило може бити корисно када се суочавате са неопределеношћу типа 00\frac{0}{0} или \frac{\infty}{\infty}.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Limits
Exponential Functions
Taylor Series

Formulas

\lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x} = 1
Taylor Series for e^x

Theorems

Taylor's Theorem
Limit Theorems

Suitable Grade Level

Grades 11-12