Grenzwert Trigonometrischer Funktionen

Aufrufe: 112     Aktiv: 09.01.2025 um 23:01

0

Ich versuche folgenden Grenzwert zu berechnen:

$$
\lim_{ n \to 0 } \frac{\sin(x)*\cos(x)}{x}
$$

Mit L'hôpital ist das ganz einfach, in der Aufgabe steht allerdings, man sollte es ohne machen. Es steht bloss "verwenden sie Rechenregeln für bereits bekannte Grenzwerte", was mich aber nicht weiter bringt.

Wie gehe ich hier vor? oder generell bei Grenzwerten von trigonometrischen Funktionen?
Diese Frage melden
gefragt

Student, Punkte: 10

 

Dann liste mal alle "bereits bekannten Grenzwerte", die ähnlich aussehen. Übrigens, der Grenzwert für $n\to 0$ ist $\frac{\sin x\cos x}x$ ;-)   ─   mikn 30.12.2024 um 13:14

Muss es nicht "\(\displaystyle \lim_{x \rightarrow 0}\)" statt "\(\displaystyle \lim_{n \rightarrow 0}\)" heißen?   ─   m.simon.539 31.12.2024 um 18:09
Kommentar schreiben
1 Antwort
0
Hier ist vermutlich gesucht, die Lösung über die Produktregel für Grenzwerte zu finden.

\( \lim\limits_{x\rightarrow0} \frac {\sin(x) \cdot \cos (x)}{x} = \lim\limits_{x\rightarrow0} \frac {\sin (x)}{x} \cdot \lim\limits_{x\rightarrow0} \cos (x) \)

Dies ist möglich, da beide Grenzwerte auch existieren. Der Cosinus-Term ist trivial:

\( \lim\limits_{x\rightarrow0} \cos (x) = \cos(0) = 1\)

Der Bruch-Term ist es zwar nicht, aber dafür einer der bekanntesten Grenzwerte überhaupt. Er u.a. rechtfertig es, Sinus-Terme in komplexen Ausdrücken (z.B. aus der Physik) für kleine Winkel mit $x$ zu approximieren.

\( \lim\limits_{x\rightarrow0} \frac {\sin(x)}{x} = 1\)    $\Longrightarrow$    \( \sin(x) \approx x\)    für    $|x|\ll1$

Ein Video von Prof. Dr. Schaefer zur Herleitung dieser Identität verlinke ich dir unten.

Letztlich ergibt sich der gesuchte Grenzwert damit zu:

\( \Rightarrow \lim\limits_{x\rightarrow0} \frac {\sin (x)}{x} \cdot \lim\limits_{x\rightarrow0} \cos (x) = 1 \cdot 1 = 1\)


Diese Antwort melden
geantwortet

Student, Punkte: 10

Vorgeschlagene Videos
 

2
@roman.st Es ist wohl an der Zeit für den Hinweis, dass wir hier im Forum helfen wollen die Lösung selbst zu finden. Nicht Lösungen vorzurechnen, weil das erfahrungsgemäß nicht hilft. Daher siehst Du hier von Helferseite oft Rückfragen - wir wollen den Frager da abholen wo er steht. Wenn keine Reaktion kommt, lässt das auf fehlendes Interesse schließen (z.B. weil eine KI schon eine Lösung geliefert hat).
Lies auch den Kodex (im Menu links).
  ─   mikn 09.01.2025 um 23:01

Kommentar schreiben