Citat:
Ursprungligen postat av
pkj
Ska beräkna lim x->∞ för ln(4*2^x)/ln(3x+e^x). Då sätter jag 1/x = t vilket ger lim t->0 ln(4*2^(1/t))/ln(3/t + e^(1/t)). Men vad kan jag göra från det där?
Glöm substitutionen. Kolla på uttrycken direkt i stället.
Täljaren: ln(4*2^x)= ln(e^(ln 4) * e^(x ln 2)) = ln 4 + x ln 2
Nämnaren: ln(3x+e^x) = { för stora x är 3x väldigt mycket mindre än e^x } ~ x
Kvoten: ln(4*2^x)/ln(3x+e^x) ~ (ln 4 + x ln 2)/x = (ln 4)/x + ln 2 → ln 2 då x → ∞.
Något mer stringent hantering av nämnaren:
ln(3x + e^x) = ln((3x e^(-x) + 1) e^x) = ln(3x e^(-x) + 1) + ln(e^x)
= { standardgränsvärde p(x) e^(-kx) → 0 då x → 0 om p(x) är ett polynom och k en positiv konstant }
= { även: ln(1 + ε) = ε + O(ε²) }
= 3x e^(-x) + O((3x e^(-x))²) + x
= { eftersom x → ∞ medan 3x e^(-x) + O((3x e^(-x))²) → 0 }
= x + O(3x e^(-x))
Detta ger kvoten:
ln(4*2^x)/ln(3x+e^x) = (ln 4 + x ln 2)/(x + O(3x e^(-x)))
= (ln 4)/(x + O(3x e^(-x))) + (x ln 2)/(x + O(3x e^(-x))
= (ln 4)/(x + O(3x e^(-x))) + (ln 2)/(1 + O(3 e^(-x))
→ 0 + ln 2 = ln 2