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Grenzwert - Umformung?: Frage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:46 Mi 22.06.2005
Autor: andreas99

Hi,

Ich habe folgende Aufgabe:

$ [mm] \limes_{x\rightarrow 0}\bruch{sin(\wurzel{x})*(\wurzel{2+x^2}-\wurzel{2})}{\wurzel{x}*x^2}$ [/mm]

Jetzt soll der Grenzwert berechnet werden. Ich komme immer auf einen Ausdruck der Form, so dass Bernoulli - de l'Hospital benutzt werden muss. Ist das wirklich so? Ich meine mich zu erinnern der Prof. hat gesagt es wäre möglich durch geschickte Umformung die Form so zu vereinfachen, dass es möglich wird den Grenzwert eindeutig zu bestimmen. Sieht das jemand? Ich sitze schon eine Stunde daran und hab alles mögliche ohne Erfolg versucht. Hat jemand einen Tip was man noch versuchen könnte?

Gruß
Andreas

(Das ist übringens kein Übungsaufgabe die irgendwo abzugeben ist. Nur eine Aufgabe zum lernen. Das nur als Hinweis, weil in letzter Zeit so Warnungen wegen eines Aufgabenblattes von einem Prof. erscheinen...)

        
Bezug
Grenzwert - Umformung?: Umformen!
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:06 Mi 22.06.2005
Autor: Loddar

Hallo Andreas!


> [mm]\limes_{x\rightarrow 0}\bruch{sin(\wurzel{x})*(\wurzel{2+x^2}-\wurzel{2})}{\wurzel{x}*x^2}[/mm]

Zerlegen wir mal zunächst den Bruch bzw. den Grenzwert ...

[mm]= \ \limes_{x\rightarrow 0}\bruch{\sin\left(\wurzel{x}\right)}{\wurzel{x}} \ * \ \limes_{x\rightarrow 0}\bruch{\wurzel{2+x^2}-\wurzel{2}}{x^2}[/mm]

[aufgemerkt] Dieses "Auseinanderziehen der Grenzwerte" gilt aber nur, wenn auch wirklich entsprechende Grenzwerte $< \ [mm] \pm [/mm] \ [mm] \infty$ [/mm] existieren.

Aber das wollen wir ja nun zeigen ...


Der erste Ausdruck [mm] $\limes_{x\rightarrow 0}\bruch{\sin\left(\wurzel{x}\right)}{\wurzel{x}}$ [/mm] sollte Dir vielleicht schon einmal in einer etwas einfacheren Variante begegnet sein.

Ansonsten kannst Du diesen Grenzwert nun wirklich mit demMBGrenzwertsatz nach de l'Hospital ermitteln.



Den zweiten Bruch erweitern wir mal geschickt, so daß wir im Zähler die 3. binomische Formel anwenden können, mit [mm] $\wurzel{2+x^2} [/mm] \ [mm] \red{+} [/mm] \ [mm] \wurzel{2}$ [/mm] .

Nach dem Zusammenfassen kannst Du den entsprechenden Grenzwert fast ablesen.


Was erhältst Du?


Gruß
Loddar


Bezug
                
Bezug
Grenzwert - Umformung?: Fertig
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 23:19 Mi 22.06.2005
Autor: andreas99


> Der erste Ausdruck [mm]\limes_{x\rightarrow 0}\bruch{\sin\left(\wurzel{x}\right)}{\wurzel{x}}[/mm]
> sollte Dir vielleicht schon einmal in einer etwas
> einfacheren Variante begegnet sein.

Stimmt,  [mm] $\limes_{x\rightarrow 0}\bruch{sin(x)}{x}=1$ [/mm]

> Ansonsten kannst Du diesen Grenzwert nun wirklich mit
> demMBGrenzwertsatz nach de l'Hospital
> ermitteln.

Hab ich auch nochmal gemacht. Kommt auch 1 raus. Kann man also davon ausgehen, wenn man z.B. den Grenzwert von  [mm] $\limes_{x\rightarrow\0}\bruch{sin(x)}{x}$ [/mm] kennt und nun statt "x" etwas mit dem gleichen Grenzwert hat, z.B. wie hier [mm] $\wurzel{x}$ [/mm] oder [mm] $x^2$, [/mm] dann hat beides den gleichen Grenzwert?

> Den zweiten Bruch erweitern wir mal geschickt, so daß wir
> im Zähler die 3. binomische Formel anwenden können, mit
> [mm]\wurzel{2+x^2} \ \red{+} \ \wurzel{2}[/mm] .

>

> Nach dem Zusammenfassen kannst Du den entsprechenden
> Grenzwert fast ablesen.
>  
> Was erhältst Du?

  
$ [mm] \limes_{x\rightarrow 0}=\bruch{1}{\wurzel{2+x^2}+\wurzel{2}}=\bruch{1}{2*\wurzel{2}}$ [/mm]

Stimmt das so?

Gruß
Andreas

Bezug
                        
Bezug
Grenzwert - Umformung?: Stimmt alles ...
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 23:25 Mi 22.06.2005
Autor: Loddar

Hallo Andreas!


> Hab ich auch nochmal gemacht. Kommt auch 1 raus. Kann man
> also davon ausgehen, wenn man z.B. den Grenzwert von  
> [mm]\limes_{x\rightarrow\0}\bruch{sin(x)}{x}[/mm] kennt und nun
> statt "x" etwas mit dem gleichen Grenzwert hat, z.B. wie
> hier [mm]\wurzel{x}[/mm] oder [mm]x^2[/mm], dann hat beides den gleichen Grenzwert?

[daumenhoch] Voraussetzung: Dieses "etwas" sowohl als Sinus-Argument als auch im Nenner muß auch gegen Null gehen für $x [mm] \rightarrow [/mm] 0$ !


> [mm]\limes_{x\rightarrow 0}=\bruch{1}{\wurzel{2+x^2}+\wurzel{2}}=\bruch{1}{2*\wurzel{2}}[/mm]
>  
> Stimmt das so?

[daumenhoch] Yes!


Gruß
Loddar


Bezug
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