Grenzwert gegen 0

Aufrufe: 785     Aktiv: 24.08.2019 um 10:34

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Ich suche die Lösung von folgender Aufgabe:

 

\( \lim\limits {x\rightarrow 0}{\frac{1 - \cos x } {x^2} } \)

 

Ich denke ich der Weg ist mit \( \frac{1+\cos{x}} {1+\cos{x}} \) zu erweitern, aber dann bleibt immernoch

 

\( \lim\limits {x \rightarrow 0}{\frac{1 - \cos^2 x } {x^2 /cdot {1 + \cos x }}} \)

L'Hospital darf ich leider nicht verwenden, da der Satz erst in Mathematik 2 kommt.

Wie mache ich weiter?

 

Edit: Okay, ich hoffe ihr versteht, was ich meine, ich bekomme das LaTex nämlich nicht gefixt. Für jede Anmerkung dazu bin ich auch sehr dankbar :D

 

 

 

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Student, Punkte: 20

 

Was LaTeX betrifft, funktioniert bei mir folgendes:

\lim\limits _{x\rightarrow0}{\frac{1-\cos x}{x^{2}}}
$$\lim\limits _{x\rightarrow0}{\frac{1-\cos x}{x^{2}}} \tag{1}$$

\lim\limits _{x\rightarrow0}{\frac{1-\cos^{2}x}{x^{2}\cdot{1+\cos x}}}
$$\lim\limits _{x\rightarrow0}{\frac{1-\cos^{2}x}{x^{2}\cdot{1+\cos x}}} \tag{2}$$


Ist in Term (2) tatsächlich \(\cos^{2}x\) (Code: \cos^{2}x) gemeint? das sieht merkwürdig aus.

Viele Grüße
jake2042
  ─   jake2042 24.08.2019 um 05:46

Errata

das sieht merkwürdig aus. = Das sieht merkwürdig aus.
  ─   jake2042 24.08.2019 um 05:57

Für `(cos(x))^2` darf man auch kurz schreiben (war bei uns auch so) `cos^2(x)`.   ─   vt5 24.08.2019 um 09:06

Aha. Das wusste ich nicht.

Vielen Dank und viele Grüße
jake2042
  ─   jake2042 24.08.2019 um 10:34
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1 Antwort
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Ich würde mich hier gar nicht mit erweitern aufhalten. Sehe ohnehin nicht ganz, wo du da letztlich hinwillst. Das \(x^2\) ist ja weiterhin vorhanden und demnach x = 0 weiterhin ein Problem ;).

l'Hospital zweifach angewendet sollte schnell zum ziel führen.

 

\(\lim_{x\to 0} \frac{1-\cos(x)}{x^2}\)

l'Hospital kann ich hier direkt anwenden:

\(\lim_{x\to 0} \frac{\sin(x)}{2x}\)

Und auch hier kann ich l'Hospital direkt anwenden.

\(\lim_{x\to 0} \frac{\cos(x)}{2}\)

Wenn man nun das im Grenzwert betrachtet, haben wir im Zähler \(1\). Insgesamt als \(\frac12\).

 

Was mit deinem Latex nicht stimmt, sehe ich übrigens nicht. Sieht eigentlich gut aus?!

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Sorry, ich muss dazu sagen, dass ich für die Mathematik 1 Klausur lerne. Da "gibt" es bei uns noch keinen L'Hospital :/
Trotzdem danke!
  ─   lukastimmer 23.08.2019 um 18:06

Darfst du \(\lim \frac{\sin(x)}{x} = 1\) verwenden? Dann kommt man auch ganz gut hin. Dein Ansatz ist dafür schon eine perfekte Vorlage :).   ─   orthando 23.08.2019 um 18:20

Der Vollständigkeithalber:

\(\lim \frac{1-\cos(x)}{x^2} = \lim \frac{(1-\cos(x))(1+\cos(x)}{x^2(1+\cos(x))} \)
Trigonometrische Pythagoras
\(= \lim \frac{\sin(x)^2}{x^2(1+\cos(x))}\)
Splitten des Bruchs
\(= \lim \left(\frac{\sin(x)}{x}\right)^2\cdot \frac{1}{1+\cos(x)}\)
\(= \frac12\)
Denn der erste Summand ist wegen \(\lim \frac{\sin(x)}{x} = 1\)
  ─   orthando 23.08.2019 um 18:27

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