4

1

Zadanie 7. Obliczyć granicę x

lim(ln x) .

x→∞

Rozwiązanie. Wyrażenie ma postać ∞0. Logarytmujemy funkcję i obliczamy granicę logaryt-mu.

d

1

1

1

ln(ln x)

⋅

1

ln(ln x)

1

1

x

dx

ln

lim ln(ln x) = lim

⋅ ln(ln x) = lim

= lim

= lim x x = lim ⋅

= 0

x→∞

x→∞

x→∞

x→∞

x

x

d

x→∞

1

x→∞ x ln x x

dx

Stąd

1

lim(ln x)

0

x = e = 1.

x→∞

4.5. Zadania różne

Zadanie 8. Obliczyć granicę lim x ctg x .

x→0

0

Rozwiązanie. Wyrażenie ma postać 0 · ∞. Sprowadzamy je do postaci

.

0

d x

x

x

0

1

lim x ctg x = lim

= lim

= = lim dx

= lim

= limcos2 x = 1.

x

0

→

x

0

→

1

x

0

→ tg x

0

x

0

→

d

x

0

→

1

x

0

→

tg x

ctg x

dx

cos2 x

Zadanie 9. Obliczyć granicę x

lim 1

( − sin x ctg

)

.

x→0

Rozwiązanie. Wyrażenie ma postać 1∞. Logarytmujemy funkcję i obliczamy granicę logaryt-mu.

x

x

x

ctg

ln 1

( − sin )

ln 1

( −

lim ln 1

( − sin x)

= limctg x ln 1

( − sin x) = 0 ⋅ ∞ = lim

=

sin )

lim

= 0 =

x→0

x→0

x→0

1

x→0

tg x

0

ctg x

d

1

ln 1

( − sin x)

(− cos x)

dx

−

x

− cos3

1 sin

=

x

lim

= lim

= lim

= −1.

x→0

d

x→0

1

x→0 1 − sin x

tg x

dx

cos2 x

Stąd

ctg

1

−

1

lim 1

( − sin x

x

)

= e = .

x→0

e

5

Zadanie 10. Obliczyć granicę x

lim(sin x tg

)

.

x→0

Rozwiązanie. Wyrażenie ma postać 0

0 . Logarytmujemy funkcję i obliczamy granicę logaryt-mu.

tg

ln(sin )

ln(sin )

x

x

x

∞

lim ln(sin x)

= limtg x ln(sin x) = 0 ⋅ ∞ = lim

= lim

=

=

x→0

x→0

x→0

1

x→0

ctg x

∞

tg x

d

1

ln(sin x)

⋅ cos x

dx

sin

= lim

= lim

x

= −lim(sin x ⋅ cos x) = 0 .

x→0

d

x→0

1

x→0

ctg x

−

dx

sin2 x

Stąd

lim(sin x)tg x

0

= e = 1.

x

0

→

Zadanie 11. Obliczyć granicę x

lim(ct x tg

g )

.

x

0

→

Rozwiązanie. Wyrażenie ma postać 0

∞ . Logarytmujemy funkcję i obliczamy granicę loga-rytmu.

tg

ln c

( tg )

ln c

( tg )

x

x

x

∞

lim ln c

( tg x)

= limtg x ln c

( tg x) = 0 ⋅ ∞ = lim

= lim

=

=

x→0

x→0

x→0

1

x→0

ctg x

∞

tg x

1

d

x

⋅ d ctg

l c

n( tg )

x

ctg x dx

1

= lim dx

= lim

= lim

= 0 .

x→0

d

x→0

d

x→0 ctg x

ctg x

ctg x

dx

dx

Stąd

lim(ctg x)tg x

0

= e = 1.

x→0

Zadanie 12. Obliczyć granicę lim(tg x ⋅ ln x) .

x→0

Rozwiązanie. Wyrażenie ma postać 0 · ∞.

d

1

x

ln x

ln x

∞

ln

2 x

lim(tg x ⋅ ln x) = lim

= lim

=

= lim dx

= lim

x

= −

sin

lim

= 0 =

x→0

x→0

1

x→0 ctg x

∞ x→0 d

x→0

x

0

x

ctg x

− 1

→

0

tg x

dx

sin2 x

d sin2 x

2sin x

dx

⋅ cos

= −

x

lim

= −lim

= 0 .

x→0

d

x→0

1

x

dx

6

Zadanie 13. Obliczyć granicę lim(sin x ⋅ ctg2 x) .

x→0

Rozwiązanie. Wyrażenie ma postać 0 · ∞.

d sin x

sin x

sin x

0

cos x

1

dx

2

1

li (

m sin x ⋅ ct 2

g )

x = lim

= lim

= = lim

= lim

= li c

m os x ⋅ cos 2 x = .

x

0

→

x

0

→

1

x

0

→ t 2

g x

0

x

0

→ d

x

0

→

1

2 x 0

→

2

t 2

g x

⋅2

ct 2

g x

dx

cos2 2 x

1

Zadanie 14. Obliczyć granicę x

lim 1

( − sin x sin

)

.

x→0

Rozwiązanie. Wyrażenie ma postać ∞

1 . Logarytmujemy funkcję i obliczamy granicę logaryt-mu.

1

 1



ln 1

( −

x

lim ln 1

( − sin x)sin x =

sin )

0

li 

m

⋅ ln 1

( − sin x) = 0 ⋅ ∞ = lim

= =

x→0

x→0 sin x



x→0

sin x

0

d

1

ln 1

( − sin x)

(− cos x)

1

dx

1 − sin

= lim

= lim

x

= −lim

= 1

− .

x→0

d

x→0

cos

x→0

x

1 − sin x

sin x

dx

Stąd

1

1

−

1

lim 1

( − sin x sin x

)

= e = .

x→0

e

Zadanie 15. Obliczyć granicę x

lim 1

( − cos x tg

)

.

x→0

Rozwiązanie. Wyrażenie ma postać 0

0 . Logarytmujemy funkcję i obliczamy granicę logaryt-mu.

tg

ln 1

(

cos )

ln 1

(

cos )

x

−

x

−

x

∞

lim ln 1

( − cos x)

= limtg x ln 1

( − cos x) = 0 ⋅ ∞ = lim

= lim

=

=

x→0

x→0

x→0

1

x→0

ctg x

∞

tg x

d

d

ln 1

( −

1

cos x)

⋅

3

x

3

x

dx

1 −

sin

sin

=

x

lim

=

cos

lim

x

= −

sin

lim

= 0 = −lim dx

=

x→0

d

x→0

1

x→0 1 −

x

0

x

d

ctg x

−

→

cos

0

1

( − cos x)

dx

sin2 x

dx

2sin2 x ⋅ cos

= −

x

lim

= −2limsin x ⋅ cos x = 0 .

x→0

sin

x→0

x

Stąd

lim 1

( − cos x)tg x

0

= e = 1.

x→0