-
אנו רוצים לחשב את הגבול, כאשר x שואף ל- 1, של
-
הביטוי x חלקי x-1 פחות 1 חלקי
-
הלוג הטבעי של x.
-
אז בואו נראה מה קורה כאשר אנו פשוט
-
מנסים להציב 1.
-
מה קורה אם מעריכים את הביטוי ב- 1 ?
-
ובכן, נקבל 1 כאן, חלקי 1-1.
-
אז נקבל משהו כמו 1 חלקי 0, פחות 1
-
חלקי... ומהו הלוג הטבעי של 1 ?
-
e באיזו חזקה שווה 1 ?
-
ובכן, כל דבר בחזקת 0 שווה ל- 1, לכן e
-
בחזקת 0 יהיה שווה ל- 1, ולכן הלוג
-
הטבעי של 1 יהיה שווה 0.
-
אז אנו מקבלים משהו מוזר, 1 חלקי
-
0 פחות 1 חלקי 0.
-
זוהי צורה מוזרה ולא מוגדרת.
-
אבל זו אינה הצורה הלא-מוגדרת שחיפשנו
-
בכלל לופיטל.
-
אנו לא מקבלים 0 חלקי 0, אנו לא מקבלים
-
אינסוף חלקי אינסוף.
-
אז אולי תאמרו פשוט, אוקיי, זו לא בעייה
-
שפותרים ע"י כלל לופיטל.
-
אנו נהיה חייבים לפתור את הגבול הזה בדרך אחרת.
-
ואני אומר, ובכן אל תוותרו כל כך מהר.
-
אולי נוכל לשחק איכשהו עם האלגברה כך
-
שנקבל צורה שמתאימה לכלל לופיטל, ואז
-
נוכל פשוט להפעיל את הכלל.
-
וכדי לעשות זאת, בואו נראה, מה קורה אם
-
נחבר את שני הביטויים הללו ?
-
אז אם נחבר אותם, אז הביטוי הזה, אם נחבר אותו, הוא
-
יהיה, ובכן, המכנה המשותף יהיה x
-
פחות 1 כפול הלוג הטבעי של x.
-
פשוט כפלתי את המכנים.
-
ואז המונה יהיה, ובכן, אם אכפול
-
את כל האיבר הזה בלוג הטבעי של x, אז זה
-
יהיה x [כפול] הלוג הטבעי של x, ואז האיבר הזה כולו
-
אכפול ב- x פחות 1.
-
אז פחות x פחות 1.
-
ואתם יכולים לפרק את השבר ולראות שהביטוי הזה
-
והביטוי הזה הם אותו דבר.
-
בואו ניפטר מזה.
-
והביטוי הזה כאן הוא זהה ל- 1 חלקי
-
הלוג הטבעי של x, כי ה- (x-1) מצטמצם.
-
אז אני מקווה שאתם מבינים, שכל מה שעשיתי זה חיברתי
-
את שני הביטויים הללו.
-
אז בואו נראה מה קורה אם אני לוקח את הגבול
-
כאשר x שואף ל- 1 של הדבר הזה.
-
כי הביטיים האילו זהים.
-
האם אנו מקבלים משהו מעניין יותר ?
-
אז מה יש לנו כאן ?
-
יש לנו 1 כפול הלוג הטבעי של 1.
-
הלוג הטבעי של 1 הוא 0, אז יש לנו 0 כאן, אז זה שווה 0.
-
פחות 1 פחות 0, אז זה יהיה 0 גם כן, פחות 0.
-
הלוג הטבעי של 1, שהוא 0, אז 0 כפול 0, זה יוצא 0.
-
והנה קיבלנו את מה שרצינו.
-
קיבלנו את הצורה הלא-מוגדרת שאנו צריכים עבור כלל לופיטל,
-
בהנחה שאם ניקח את הנגזרת של זה, ונחלק אותה
-
בנגזרת של זה, אז הגבול של המנה קיים.
-
בואו ננסה לעשות זאת.
-
אז זה יהיה שווה, אם הגבול קיים, זה
-
יהיה שווה לגבול כאשר x שואף ל- 1.
-
ובואו נכתוב את הנגזרת בצבע ורוד (מגנטה), נקח את
-
הנגזרת של המונה שנמצא כאן.
-
ועבור האיבר הראשון, נשתמש בכלל המכפלה.
-
הנגזרת של x היא 1, ואז 1 כפול הלוג הטבעי
-
של x, הנגזרת של האיבר הראשון כפול
-
האיבר השני.
-
ואז יש לנו ועוד הנגזרת של
-
האיבר השני ועוד 1 חלקי x כפול האיבר הראשון.
-
זהו פשוט כלל המכפלה.
-
אז 1 חלקי x כפול x, זה יוצא 1,
-
ואז יש לנו פחות הנגזרת של x פחות 1.
-
טוב, הנגזרת של x פחות 1 היא פשוט 1, אז זה יצא
-
פשוט מינוס 1.