Vinnaren i pepparkakshustävlingen!
2015-02-04, 20:08
  #1
Medlem
Har lite problem med ordokalkyl och mer specifikt ett gränsvärde.

(lim x->0) (x·e^x^5-x)/((x-sin·x)(x-arctan·x))

Om man använder sig utav att:

e^x=1+x+O(x^2)
sin(x)=x^3/3!-O(x^5)
arctan(x)=x^3/3!-O(x^5)

(lim x->0) (x·(1+x^5+O(x^10))-x)/(x-(x-x^3/3!+O(x^5)))(x-(x-x^3/3+O(x^5)))

Jag förstår inte riktigt hur man räknar ut dessa? Har väl problem med att fatta hur man gör med O(x^10) och dylikt. Ska man bara hantera den som en faktor och expandera ut dom som vanligt? Hur gör man när det är 3 faktorer som i det här fallet? Finns det något knep, det kan ju bli ganska många uträkningar?
Citera
2015-02-04, 20:36
  #2
Medlem
Täljaren:
e^t = 1 + t + O(t^2)
e^(x^5) = 1 + x^5 + O(x^10)
x e^(x^5) = x + x^6 + O(x^11)
x e^(x^5) - x = x^6 + O(x^11)

Nämnaren:
x - sin(x) = x - (x - x^3/6 + O(x^5)) = x^3/6 + O(x^5)
x - arctan(x) = x - (x - x^3/3 + O(x^5)) = x^3/3 + O(x^5)
(x - sin(x)) (x - arctan(x)) = (x^3/6 + O(x^5)) (x^3/3 + O(x^5)) = x^6/18 + O(x^8)

Kvoten:
(x e^(x^5) - x) / ((x - sin(x)) (x - arctan(x))) = (x^6 + O(x^11)) / (x^6/18 + O(x^8))
= (1 + O(x^5)) / (1/18 + O(x^2)) -> 1 / (1/18) = 18
Citera
2015-02-17, 04:05
  #3
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av manne1973
Täljaren:
e^t = 1 + t + O(t^2)
e^(x^5) = 1 + x^5 + O(x^10)
x e^(x^5) = x + x^6 + O(x^11)
x e^(x^5) - x = x^6 + O(x^11)

Nämnaren:
x - sin(x) = x - (x - x^3/6 + O(x^5)) = x^3/6 + O(x^5)
x - arctan(x) = x - (x - x^3/3 + O(x^5)) = x^3/3 + O(x^5)
(x - sin(x)) (x - arctan(x)) = (x^3/6 + O(x^5)) (x^3/3 + O(x^5)) = x^6/18 + O(x^8)

Kvoten:
(x e^(x^5) - x) / ((x - sin(x)) (x - arctan(x))) = (x^6 + O(x^11)) / (x^6/18 + O(x^8))
= (1 + O(x^5)) / (1/18 + O(x^2)) -> 1 / (1/18) = 18
Kan du skriva ut stegen du tar för att göra detta (fetstilta)? Undrar även vad man ska tänka på när man har O(x^11) och O(x^8) i dom olika delarna?
Citera
2015-02-17, 07:32
  #4
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av manne1973
(x - sin(x)) (x - arctan(x)) = (x^3/6 + O(x^5)) (x^3/3 + O(x^5)) = x^6/18 + O(x^8)
Första likheten är bara insättning av föregående resultat.

När parenteserna multipliceras ihop får jag:
x^6/18 + (x^3/6) O(x^5) + O(x^5) (x^3/3) + O(x^5) O(x^5)

Nu gäller att k x^m O(x^n) = O(x^(m+n)) och O(x^m) O(x^n) = O(x^(m+n)) så föregående summa reduceras till
x^6/18 + O(x^8) + O(x^8) + O(x^10)

Sedan gäller O(x^m) + O(x^n) = O(x^(min(m,n))) då x → 0, vilket reducerar uttrycket vidare till
x^6/18 + O(x^8)



Citat:
Ursprungligen postat av manne1973
Kvoten:
(x e^(x^5) - x) / ((x - sin(x)) (x - arctan(x))) = (x^6 + O(x^11)) / (x^6/18 + O(x^8))
= (1 + O(x^5)) / (1/18 + O(x^2)) -> 1 / (1/18) = 18
Ren insättning av föregående resultat.
Citera

Stöd Flashback

Flashback finansieras genom donationer från våra medlemmar och besökare. Det är med hjälp av dig vi kan fortsätta erbjuda en fri samhällsdebatt. Tack för ditt stöd!

Stöd Flashback