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Ich habe Folgendes gegeben und muss den Grenzwert ausrechnen:

\( \lim \limits_{x \rightarrow 0} x \sqrt{1+\frac{1}{x^{2}}} \)

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Beste Antwort

lim x -> ± 0  [ √ ( 1 + 1/x^2 ) ]

Ich riskiere es einmal : unendlich

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aber geht nicht das x vor der Wurzel gegen null?

Was hat die Frage mit der Aufgabe zu tun? Das ist nicht die richtige Antwort

das x vor der Wurzel hatte ich übersehen.

Auch unter Anwendung von l´Hospital  bleibt
der Ausdruck für x ->0  undefiniert.

mfg Georg

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Tipp: \( x = \sqrt{x^2} \)

Gruß

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und was bringt mir das ?

Was ergibt denn

$$ \sqrt{x^2} \cdot \sqrt{1+\frac{1}{x^2}} $$??

Es bleibt interessant. Multipliziert ergibt sich

√ [ x^2 * ( 1 + 1/x^2 ) ]
√ ( x^2 + 1 )
für x = 0  √ ( 0^2 + 1 ) = ± 1

Bild Mathematik

für x = 0 gibt es 2 Funktionswerte
f ( 0 ) = 1
f ( 0 ) = -1

oder
lim x-> 0(-) = -1
lim x -> 0(+) = +1

Wie wird die Frage mathematisch korrekt beantwortet ?

mfg Georg

Ich würde Lu's Lösung bevorzugen, da der Weg über \( \sqrt{1} \) dahin führen könnte, dass man annimmt, dass der Grenzwert existiert (streng genommen ist die Wurzelfunktion ja positiv definiert).

Danke für den Kommentar Georg :)

für x = 0 gibt es 2 Funktionswerte

Dann ist es keine Funktion.

@yakyu
Ich bin immer irritiert wenn nach einem Grenzwert gefragt wird
( wie in dieser Frage )
lim x -> 0  ( 0 oder anderer Wert )

Müßte man nicht nach dem links- bzw. rechtsseitigem Grenzwert fragen
lim x -> 0(-) 
lim x -> 0(+) 

Zwischen linksseitigem und rechtsseitigem Grenzwert liegt der
Funktionswert.
Kann dieser nicht ermittelt werden und ist der linksseitige Grenzwert
gleich dem rechtsseitigem Grenzwert haben wir es mit einer hebbaren
Lücke zu tun.

Wenn wir die Grenzwerte von Funktionen betrachten hängt es sehr stark vom Definitionsbereich ab. Grundsätzlich ist die Definition die, dass eine reelle Funktion \( f: D \to \mathbb{R} \) an der Stelle \(x_0 \) einen Grenzwert \( c\) besitzt, wenn für alle möglichen Folgen \( x_n \) deren Folgenglieder im Definitionsbereich liegen und die gegen \(x_0\) konvergieren gilt:
$$ \lim \limits_{x_n \to x_0} f(x_n) = c $$.
Hierbei muss \(x_0\) selbst nicht im Definitionsbereich liegen, aber ein Häufungspunkt von \( D\) sein, das heißt in jeder Umgebung um diesen Punkt müssen unendlich viele Elemente aus dem Definitionsbereich liegen.Beispiel: Infimum und Supremum einer Definitionsmenge, Polstellen, unendlich und -unendlich
Beispiel für die Verwendung der links- und rechtsseitigen Grenzwerte:Polstellen liegen ja mitten im Definitionsbereichs. Hier findest du Folgen die von "beiden Seiten" gegen die Polstelle konvergieren. Hier müssen links- und rechtsseitiger Grenzwert verglichen werden. Sind sie gleich, so existiert der Grenzwert der Funktion und die Definitionslücke ist wie du sagst "behebbar" (oder anders ausgedrückt stetig erweiterbar). Unterscheiden sie sich so existiert der Grenzwert nicht.(Allgemein ist also die Übereinstimmung der links- und rechtsseitigen Grenzwerte als Kritierum für die Existenz des Grenzwerts für eine beliebige Stelle die im inneren des Definitionsbereichs liegt verwendbar).
Beispiel für die Verwendung einseitiger Grenzwerte:Infimum und Supremum einer Definitionsmenge und unendlich und -unendlich, da i diesen Fällen nur jeweils der passende einseitige Grenzwert untersuchbar ist (für die "andere Seite" ist die Funktion ja nicht definiert).




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Gibt es hier einen Grenzwert

lim_(x-->0) (x*√(1 + 1/x^2) ?

= lim_(x-->0) (x*√(x^2 + 1) / x^2) ?

= lim_(x-->0) (x/ |x| *√(x^2 + 1) ?

Nun:

lim_(x-->0+) (x/ |x| *√(x^2 + 1) =  lim_(x-->0) (1 *√(x^2 + 1)  = 1

lim_(x-->0-) (x/ |x| *√(x^2 + 1) =  lim_(x-->0) (-1 *√(x^2 + 1)  = -1

1 ≠ -1

Grenzwert ex. nicht.

Kontrolle: https://www.wolframalpha.com/input/?i=x*√%281+%2B+1%2Fx%5E2%29+

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