문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 극한·미분 심화

로피탈 정리

0/0, ∞/∞ 등 부정형의 극한을 분자·분모를 미분해서 구한다

유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.

96문제 · 4 / 5쪽

61.APEX · 6.7절 · 32번대학 수준우리말 번역

7–34번 문제에서 주어진 이상적분의 값을 구하세요.

∫1∞ln⁡xx dx\displaystyle \int_{1}^\infty \frac{\ln x}{\sqrt{x}} \ dx

영어 원문 보기

In Exercises 7–34, evaluate the given improper integral.

∫1∞ln⁡xx dx\displaystyle \int_{1}^\infty \frac{\ln x}{\sqrt{x}} \ dx

정답·풀이 보기

발산한다

원본 교재 풀이(영어)

diverges

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.8절 · 32번
# 로피탈 정리계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
62.APEX · 6.7절 · 33번대학 수준우리말 번역

7–34번 문제에서 주어진 이상적분의 값을 구하세요.

∫0∞e−xsin⁡x dx\displaystyle \int_{0}^\infty e^{-x}\sin x \ dx

영어 원문 보기

In Exercises 7–34, evaluate the given improper integral.

∫0∞e−xsin⁡x dx\displaystyle \int_{0}^\infty e^{-x}\sin x \ dx

답 쓰고 채점
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1/21/2

원본 교재 풀이(영어)

1/21/2

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.7절 · 9번
# 로피탈 정리계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
63.APEX · 6.7절 · 34번대학 수준우리말 번역

연습문제 7–34번에서 주어진 이상적분의 값을 구하세요.

∫0∞e−xcos⁡x dx\displaystyle \int_{0}^\infty e^{-x}\cos x \ dx

영어 원문 보기

In Exercises 7–34, evaluate the given improper integral.

∫0∞e−xcos⁡x dx\displaystyle \int_{0}^\infty e^{-x}\cos x \ dx

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

1/21/2

원본 교재 풀이(영어)

1/21/2

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.7절 · 11번
# 로피탈 정리계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
64.APEX · 6.7절 · 35번대학 수준우리말 번역

연습문제 35–44번에서 비교판정법 또는 극한비교판정법을 사용하여 주어진 정적분이 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 어떤 판정법을 사용했는지, 피적분함수를 어떤 함수와 비교했는지 분명히 밝히세요.

∫10∞33x2+2x−5 dx\displaystyle \int_{10}^\infty \frac{3}{\sqrt{3x^2+2x-5}} \ dx

영어 원문 보기

In Exercises 35–44, use the Direct Comparison Test or the Limit Comparison Test to determine whether the given definite integral converges or diverges. Clearly state what test is being used and what function the integrand is being compared to.

∫10∞33x2+2x−5 dx\displaystyle \int_{10}^\infty \frac{3}{\sqrt{3x^2+2x-5}} \ dx

정답·풀이 보기

발산한다; 1/x1/x 과의 극한비교판정법.

원본 교재 풀이(영어)

diverges; Limit Comparison Test with 1/x1/x.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.8절 · 30번
# 로피탈 정리계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
65.APEX · 6.7절 · 36번대학 수준우리말 번역

연습문제 35–44번에서 비교판정법 또는 극한비교판정법을 사용하여 주어진 정적분이 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 어떤 판정법을 사용했는지, 피적분함수를 어떤 함수와 비교했는지 분명히 밝히세요.

∫2∞47x3−x dx\displaystyle \int_{2}^\infty \frac{4}{\sqrt{7x^3-x}} \ dx

영어 원문 보기

In Exercises 35–44, use the Direct Comparison Test or the Limit Comparison Test to determine whether the given definite integral converges or diverges. Clearly state what test is being used and what function the integrand is being compared to.

∫2∞47x3−x dx\displaystyle \int_{2}^\infty \frac{4}{\sqrt{7x^3-x}} \ dx

정답·풀이 보기

수렴한다; 1/x3/21/x^{3/2} 과의 극한비교판정법.

원본 교재 풀이(영어)

converges; Limit Comparison Test with 1/x3/21/x^{3/2}.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.7절 · 13번
# 로피탈 정리계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
66.APEX · 6.7절 · 37번대학 수준우리말 번역

연습문제 35–44번에서 비교판정법 또는 극한비교판정법을 사용하여 주어진 정적분이 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 어떤 판정법을 사용했는지, 피적분함수를 어떤 함수와 비교했는지 분명히 밝히세요.

∫0∞x+3x3−x2+x+1 dx\displaystyle \int_{0}^\infty \frac{\sqrt{x+3}}{\sqrt{x^3-x^2+x+1}} \ dx

영어 원문 보기

In Exercises 35–44, use the Direct Comparison Test or the Limit Comparison Test to determine whether the given definite integral converges or diverges. Clearly state what test is being used and what function the integrand is being compared to.

∫0∞x+3x3−x2+x+1 dx\displaystyle \int_{0}^\infty \frac{\sqrt{x+3}}{\sqrt{x^3-x^2+x+1}} \ dx

정답·풀이 보기

발산한다; 1/x1/x 과의 극한비교판정법.

원본 교재 풀이(영어)

diverges; Limit Comparison Test with 1/x1/x.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.8절 · 50번
# 로피탈 정리계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
67.APEX · 6.7절 · 38번대학 수준우리말 번역

연습문제 35–44번에서 비교판정법 또는 극한비교판정법을 사용하여 주어진 정적분이 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 어떤 판정법을 사용했는지, 피적분함수를 어떤 함수와 비교했는지 분명히 밝히세요.

∫1∞e−xln⁡x dx\displaystyle \int_{1}^\infty e^{-x}\ln x \ dx

영어 원문 보기

In Exercises 35–44, use the Direct Comparison Test or the Limit Comparison Test to determine whether the given definite integral converges or diverges. Clearly state what test is being used and what function the integrand is being compared to.

∫1∞e−xln⁡x dx\displaystyle \int_{1}^\infty e^{-x}\ln x \ dx

정답·풀이 보기

수렴한다; xe−xxe^{-x} 과의 비교판정법.

원본 교재 풀이(영어)

converges; Direct Comparison Test with xe−xxe^{-x}.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.7절 · 8번
# 로피탈 정리계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
68.APEX · 6.7절 · 39번대학 수준우리말 번역

연습문제 35–44에서 직접 비교판정법 또는 극한비교판정법을 사용하여 주어진 정적분이 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 어떤 판정법을 사용하는지, 그리고 피적분함수를 어떤 함수와 비교하는지 분명히 밝히세요.

∫5∞e−x2+3x+1 dx\displaystyle \int_{5}^\infty e^{-x^2+3x+1} \ dx

영어 원문 보기

In Exercises 35–44, use the Direct Comparison Test or the Limit Comparison Test to determine whether the given definite integral converges or diverges. Clearly state what test is being used and what function the integrand is being compared to.

∫5∞e−x2+3x+1 dx\displaystyle \int_{5}^\infty e^{-x^2+3x+1} \ dx

정답·풀이 보기

수렴한다; e−xe^{-x} 와 직접 비교판정법을 사용한다.

원본 교재 풀이(영어)

converges; Direct Comparison Test with e−xe^{-x}.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.7절 · 12번
# 로피탈 정리계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
69.APEX · 6.7절 · 40번대학 수준우리말 번역

연습문제 35–44에서 직접 비교판정법 또는 극한비교판정법을 사용하여 주어진 정적분이 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 어떤 판정법을 사용하는지, 그리고 피적분함수를 어떤 함수와 비교하는지 분명히 밝히세요.

∫0∞xex dx\displaystyle \int_{0}^\infty \frac{\sqrt{x}}{e^x} \ dx

영어 원문 보기

In Exercises 35–44, use the Direct Comparison Test or the Limit Comparison Test to determine whether the given definite integral converges or diverges. Clearly state what test is being used and what function the integrand is being compared to.

∫0∞xex dx\displaystyle \int_{0}^\infty \frac{\sqrt{x}}{e^x} \ dx

정답·풀이 보기

수렴한다; xe−xxe^{-x} 와 직접 비교판정법을 사용한다.

원본 교재 풀이(영어)

converges; Direct Comparison Test with xe−xxe^{-x}.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.7절 · 6번
# 로피탈 정리계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
70.APEX · 6.7절 · 41번대학 수준우리말 번역

연습문제 35–44에서 직접 비교판정법 또는 극한비교판정법을 사용하여 주어진 정적분이 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 어떤 판정법을 사용하는지, 그리고 피적분함수를 어떤 함수와 비교하는지 분명히 밝히세요.

∫2∞1x2+sin⁡x dx\displaystyle \int_{2}^\infty \frac{1}{x^2+\sin x} \ dx

영어 원문 보기

In Exercises 35–44, use the Direct Comparison Test or the Limit Comparison Test to determine whether the given definite integral converges or diverges. Clearly state what test is being used and what function the integrand is being compared to.

∫2∞1x2+sin⁡x dx\displaystyle \int_{2}^\infty \frac{1}{x^2+\sin x} \ dx

정답·풀이 보기

수렴한다; 1/(x2−1)1/(x^2-1) 과 직접 비교판정법을 사용한다.

원본 교재 풀이(영어)

converges; Direct Comparison Test with 1/(x2−1)1/(x^2-1).

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.8절 · 12번
# 로피탈 정리계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
71.APEX · 6.7절 · 42번대학 수준우리말 번역

연습문제 35–44에서 직접 비교판정법 또는 극한비교판정법을 사용하여 주어진 정적분이 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 어떤 판정법을 사용하는지, 그리고 피적분함수를 어떤 함수와 비교하는지 분명히 밝히세요.

∫0∞xx2+cos⁡x dx\displaystyle \int_{0}^\infty \frac{x}{x^2+\cos x} \ dx

영어 원문 보기

In Exercises 35–44, use the Direct Comparison Test or the Limit Comparison Test to determine whether the given definite integral converges or diverges. Clearly state what test is being used and what function the integrand is being compared to.

∫0∞xx2+cos⁡x dx\displaystyle \int_{0}^\infty \frac{x}{x^2+\cos x} \ dx

정답·풀이 보기

발산한다; x/(x2+1)x/(x^2+1) 과 직접 비교판정법을 사용한다.

원본 교재 풀이(영어)

diverges; Direct Comparison Test with x/(x2+1)x/(x^2+1).

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 3.2절 · 12번
# 로피탈 정리계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
72.APEX · 6.7절 · 43번대학 수준우리말 번역

연습문제 35–44에서 직접 비교판정법 또는 극한비교판정법을 사용하여 주어진 정적분이 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 어떤 판정법을 사용하는지, 그리고 피적분함수를 어떤 함수와 비교하는지 분명히 밝히세요.

∫0∞1x+ex dx\displaystyle \int_{0}^\infty \frac{1}{x+e^x} \ dx

영어 원문 보기

In Exercises 35–44, use the Direct Comparison Test or the Limit Comparison Test to determine whether the given definite integral converges or diverges. Clearly state what test is being used and what function the integrand is being compared to.

∫0∞1x+ex dx\displaystyle \int_{0}^\infty \frac{1}{x+e^x} \ dx

정답·풀이 보기

수렴한다; 1/ex1/e^x 과 직접 비교판정법을 사용한다.

원본 교재 풀이(영어)

converges; Direct Comparison Test with 1/ex1/e^x.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.7절 · 5번
# 로피탈 정리계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
73.APEX · 6.7절 · 44번대학 수준우리말 번역

연습문제 35–44에서 직접비교판정법 또는 극한비교판정법을 이용하여 주어진 정적분이 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 어떤 판정법을 사용하는지, 그리고 피적분함수를 어떤 함수와 비교하는지 분명하게 밝히세요.

∫0∞1ex−x dx\displaystyle \int_{0}^\infty \frac{1}{e^x-x} \ dx

영어 원문 보기

In Exercises 35–44, use the Direct Comparison Test or the Limit Comparison Test to determine whether the given definite integral converges or diverges. Clearly state what test is being used and what function the integrand is being compared to.

∫0∞1ex−x dx\displaystyle \int_{0}^\infty \frac{1}{e^x-x} \ dx

정답·풀이 보기

수렴한다; 1/ex1/e^x 과 극한비교판정법을 사용한다.

원본 교재 풀이(영어)

converges; Limit Comparison Test with 1/ex1/e^x.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 3.2절 · 13번
# 로피탈 정리계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
74.CLP-1 · 3.7절 · 4번대학 수준우리말 번역

lim⁡x→1x3−ex−1sin⁡(πx)\lim\limits_{x\rightarrow 1}\dfrac{x^3-e^{x-1}}{\sin(\pi x)} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→1x3−ex−1sin⁡(πx)\lim\limits_{x\rightarrow 1}\dfrac{x^3-e^{x-1}}{\sin(\pi x)}.

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정답·풀이 보기

분자와 분모에 x=1x=1 을 대입하면 둘 다 0이다. 따라서 로피탈의 정리를 적용할 수 있는 부정형이다.

lim⁡x→1x3−ex−1sin⁡(πx)⏟num→0den→0=lim⁡x→13x2−ex−1πcos⁡(πx)=−2π\begin{aligned} \lim\limits_{x\rightarrow 1}\underbrace{\frac{x^3-e^{x-1}}{\sin(\pi x)}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num} \to 0}{\mathrm{den} \to 0}} =\lim\limits_{x\rightarrow 1}\frac{3x^2-e^{x-1}}{\pi\cos(\pi x)} =-\frac{2}{\pi}\end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

If we plug in x=1x=1 to the numerator and the denominator, we find they are both zero. So, we have an indeterminate form appropriate for L'Hopital's Rule.

lim⁡x→1x3−ex−1sin⁡(πx)⏟num→0den→0=lim⁡x→13x2−ex−1πcos⁡(πx)=−2π\begin{aligned} \lim\limits_{x\rightarrow 1}\underbrace{\frac{x^3-e^{x-1}}{\sin(\pi x)}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num} \to 0}{\mathrm{den} \to 0}} =\lim\limits_{x\rightarrow 1}\frac{3x^2-e^{x-1}}{\pi\cos(\pi x)} =-\frac{2}{\pi}\end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.7절 · 5번
# 로피탈 정리계산보통자동 분류
75.CLP-1 · 3.7절 · 5번대학 수준우리말 번역

lim⁡x→0+log⁡xx\lim\limits_{x\rightarrow 0+}\dfrac{\log x}{x} 의 값을 구하세요. (기억하세요: 이 노트에서 log⁡\log 는 밑이 ee 인 로그를 뜻합니다.)

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→0+log⁡xx\lim\limits_{x\rightarrow 0+}\dfrac{\log x}{x}. (Remember: in these notes, log⁡\log means logarithm base ee.)

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주의하자. 이것은 부정형이 아니다!

x→0+x\rightarrow 0+ 일 때 분자 log⁡x→−∞\log x\rightarrow-\infty 이다. 즉, 분자는 절댓값이 한없이 커지는 음수가 된다. x→0+x\rightarrow 0+ 일 때 분모 x→0+x\rightarrow 0+ 이므로, 분수 전체는 절댓값이 더욱 커지고 여전히 음수이다. 따라서 lim⁡x→0+log⁡xx=−∞\lim\limits_{x\rightarrow 0^+}\dfrac{\log x}{x} =-\infty 이다.

참고: 여기서 로피탈의 정리를 사용하려 했다면 잘못된 답이 나왔을 것이다. 분자와 분모를 각각 미분하면 분수는 1x1=1x\dfrac{\frac{1}{x}}{1}=\frac{1}{x} 이 되고, lim⁡x→0+1x=∞\displaystyle \lim_{x \to 0^+}\frac{1}{x}=\infty 이다. 로피탈의 정리를 적용할 수 없는 이유는 분자와 분모가 모두 무한대로 가거나 모두 0으로 가는 것과 같은 부정형이 아니기 때문이다.

원본 교재 풀이(영어)

Be careful– this is not an indeterminate form!

As x→0+x\rightarrow 0+, the numerator log⁡x→−∞\log x\rightarrow-\infty. That is, the numerator is becoming an increasingly huge, negative number. As x→0+x\rightarrow 0+, the denominator x→0+x\rightarrow 0+, which only serves to make the total fraction even larger, and still negative. So, lim⁡x→0+log⁡xx=−∞\lim\limits_{x\rightarrow 0^+}\dfrac{\log x}{x} =-\infty.

Remark: if we had tried to use l'Hopital's Rule here, we would have come up with the wrong answer. If we differentiate the numerator and the denominator, the fraction becomes 1x1=1x\dfrac{\frac{1}{x}}{1}=\frac{1}{x}, and lim⁡x→0+1x=∞\displaystyle \lim_{x \to 0^+}\frac{1}{x}=\infty. The reason we cannot apply l'Hopital's Rule is that we do not have an indeterminate form, like both numerator and denominator going to infinity, or both numerator and denominator going to zero.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.7절 · 6번
# 로피탈 정리계산보통자동 분류
76.CLP-1 · 3.7절 · 6번대학 수준우리말 번역

lim⁡x→∞(log⁡x)2e−x\lim\limits_{x\rightarrow\infty}(\log x)^2e^{-x} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→∞(log⁡x)2e−x\lim\limits_{x\rightarrow\infty}(\log x)^2e^{-x}.

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정답·풀이 보기

식을 더 자연스러운 형태로 바꾼다:

lim⁡x→∞(log⁡x)2e−x=lim⁡x→∞(log⁡x)2ex⏟num→∞den→∞x 가 무한대로 갈 때 분자와 분모가 모두 무한대로 간다. 따라서 로피탈의 정리를 적용할 수 있다. 실제로는 두 번 적용하게 된다.=lim⁡x→∞2log⁡xxex⏟num→∞den→∞=lim⁡x→∞2/xxex+ex분자는 점점 작아지고 분모는 점점 커지므로:=0\begin{aligned} \lim_{x\rightarrow\infty}(\log x)^2e^{-x} &=\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\dfrac{(\log x)^2}{e^{x}}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} \\ \text{$x$ 가 무한대로 갈 때 분자와 분모가 모두 무한대로 간다. 따라서 로피탈의 정리를 적용할 수 있다. 실제로는 두 번 적용하게 된다.} \\ &=\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\dfrac{2\log x}{xe^{x}}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} \\ &=\lim_{x\rightarrow\infty}\dfrac{2/x}{xe^{x}+e^x} \\ \text{분자는 점점 작아지고 분모는 점점 커지므로:} \\ &={0} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We rearrange the expression to a more natural form:

lim⁡x→∞(log⁡x)2e−x=lim⁡x→∞(log⁡x)2ex⏟num→∞den→∞Both the numerator and denominator go to infinity as x goes to infinity. So, we can apply l’Hoˆpital’s Rule. In fact, we end up applying it twice.=lim⁡x→∞2log⁡xxex⏟num→∞den→∞=lim⁡x→∞2/xxex+exThe numerator gets smaller and smaller while the denominator gets larger and larger, so:=0\begin{aligned} \lim_{x\rightarrow\infty}(\log x)^2e^{-x} &=\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\dfrac{(\log x)^2}{e^{x}}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} \\ \text{Both the numerator and denominator go to infinity as $x$ goes to infinity. So, we can apply l'H\^opital's Rule. In fact, we end up applying it twice.} \\ &=\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\dfrac{2\log x}{xe^{x}}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} \\ &=\lim_{x\rightarrow\infty}\dfrac{2/x}{xe^{x}+e^x} \\ \text{The numerator gets smaller and smaller while the denominator gets larger and larger, so:} \\ &={0} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.7절 · 7번
# 로피탈 정리계산보통자동 분류
77.CLP-1 · 3.7절 · 7번대학 수준우리말 번역

lim⁡x→∞x2e−x\lim\limits_{x\rightarrow\infty}x^2e^{-x} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→∞x2e−x\lim\limits_{x\rightarrow\infty}x^2e^{-x}.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

lim⁡x→∞x2e−x=lim⁡x→∞x2ex⏟num→∞den→∞=lim⁡x→∞2xex⏟num→∞den→∞=lim⁡x→∞2ex⏟num→∞den→∞=0\lim_{x\rightarrow\infty}x^2e^{-x} =\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\frac{x^2}{e^{x}}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to \infty}{\mathrm{den}\to \infty}} =\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\frac{2x}{e^{x}}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} =\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\frac{2}{e^{x}}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} ={0}

원본 교재 풀이(영어)

lim⁡x→∞x2e−x=lim⁡x→∞x2ex⏟num→∞den→∞=lim⁡x→∞2xex⏟num→∞den→∞=lim⁡x→∞2ex⏟num→∞den→∞=0\lim_{x\rightarrow\infty}x^2e^{-x} =\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\frac{x^2}{e^{x}}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to \infty}{\mathrm{den}\to \infty}} =\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\frac{2x}{e^{x}}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} =\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\frac{2}{e^{x}}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} ={0}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.7절 · 8번
# 로피탈 정리계산보통자동 분류
78.CLP-1 · 3.7절 · 8번대학 수준우리말 번역

lim⁡x→0x−xcos⁡xx−sin⁡x\lim\limits_{x\rightarrow 0}\dfrac{x-x\cos x}{x-\sin x} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→0x−xcos⁡xx−sin⁡x\lim\limits_{x\rightarrow 0}\dfrac{x-x\cos x}{x-\sin x}.

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lim⁡x→0x−xcos⁡xx−sin⁡x⏟num→0den→0=lim⁡x→01−cos⁡x+xsin⁡x1−cos⁡x⏟num→0den→0=lim⁡x→0sin⁡x+sin⁡x+xcos⁡xsin⁡x⏟num→0den→0=lim⁡x→02cos⁡x+cos⁡x−xsin⁡xcos⁡x=3\begin{aligned} \lim_{x\rightarrow 0}\underbrace{\frac{x-x\cos x}{x-\sin x}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to0}{\mathrm{den}\to0}} &= \lim_{x\rightarrow 0}\underbrace{\frac{1-\cos x+x\sin x}{1-\cos x}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to0}{\mathrm{den}\to0}} = \lim_{x\rightarrow 0}\underbrace{\frac{\sin x+\sin x+x\cos x}{\sin x}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to0}{\mathrm{den}\to0}}\\ &= \lim_{x\rightarrow 0}\frac{2\cos x+\cos x-x\sin x}{\cos x} ={3} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

lim⁡x→0x−xcos⁡xx−sin⁡x⏟num→0den→0=lim⁡x→01−cos⁡x+xsin⁡x1−cos⁡x⏟num→0den→0=lim⁡x→0sin⁡x+sin⁡x+xcos⁡xsin⁡x⏟num→0den→0=lim⁡x→02cos⁡x+cos⁡x−xsin⁡xcos⁡x=3\begin{aligned} \lim_{x\rightarrow 0}\underbrace{\frac{x-x\cos x}{x-\sin x}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to0}{\mathrm{den}\to0}} &= \lim_{x\rightarrow 0}\underbrace{\frac{1-\cos x+x\sin x}{1-\cos x}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to0}{\mathrm{den}\to0}} = \lim_{x\rightarrow 0}\underbrace{\frac{\sin x+\sin x+x\cos x}{\sin x}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to0}{\mathrm{den}\to0}}\\ &= \lim_{x\rightarrow 0}\frac{2\cos x+\cos x-x\sin x}{\cos x} ={3} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.7절 · 9번
# 로피탈 정리계산보통자동 분류
79.CLP-1 · 3.7절 · 9번대학 수준우리말 번역

극한 lim⁡x→0x6+4x4x2cos⁡x\displaystyle \lim_{x \to 0}\dfrac{\sqrt{x^6+4x^4}}{x^2\cos x} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→0x6+4x4x2cos⁡x\displaystyle \lim_{x \to 0}\dfrac{\sqrt{x^6+4x^4}}{x^2\cos x}.

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분자와 분모에 x=0x=0 을 대입하면 둘 다 0이므로 로피탈 법칙을 쓸 수 있는 후보이다. 그러나 이 극한을 구하는 더 쉬운 방법은 분자와 분모에서 x2x^2 을 묶어 내어 약분하는 것이다.

lim⁡x→0x6+4x4x2cos⁡x=lim⁡x→0x4x2+4x2cos⁡x=lim⁡x→0x2x2+4x2cos⁡x=lim⁡x→0x2+4cos⁡x=02+4cos⁡(0)=2\begin{aligned} \lim_{x\to0}\frac{\sqrt{x^6+4x^4}}{x^2\cos x} &=\lim_{x\to0}\frac{\sqrt{x^4}\sqrt{x^2+4}}{x^2\cos x}\\ &=\lim_{x\to0}\frac{x^2\sqrt{x^2+4}}{x^2\cos x}\\ &=\lim_{x\to0}\frac{\sqrt{x^2+4}}{\cos x}\\ &=\frac{\sqrt{0^2+4}}{\cos(0)}=2 \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

If we plug in x=0x=0 to the numerator and denominator, both are zero, so this is a candidate for l'Hopital's Rule. However, an easier way to evaluate the limit is to factor x2x^2 from the numerator and denominator, and cancel.

lim⁡x→0x6+4x4x2cos⁡x=lim⁡x→0x4x2+4x2cos⁡x=lim⁡x→0x2x2+4x2cos⁡x=lim⁡x→0x2+4cos⁡x=02+4cos⁡(0)=2\begin{aligned} \lim_{x\to0}\frac{\sqrt{x^6+4x^4}}{x^2\cos x} &=\lim_{x\to0}\frac{\sqrt{x^4}\sqrt{x^2+4}}{x^2\cos x}\\ &=\lim_{x\to0}\frac{x^2\sqrt{x^2+4}}{x^2\cos x}\\ &=\lim_{x\to0}\frac{\sqrt{x^2+4}}{\cos x}\\ &=\frac{\sqrt{0^2+4}}{\cos(0)}=2 \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 6.7절 · 5번
# 로피탈 정리계산보통자동 분류
80.CLP-1 · 3.7절 · 10번대학 수준우리말 번역

극한 lim⁡x→∞(log⁡x)2x\lim\limits_{x\rightarrow\infty}\dfrac{(\log x)^2}{x} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡x→∞(log⁡x)2x\lim\limits_{x\rightarrow\infty}\dfrac{(\log x)^2}{x}.

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lim⁡x→∞(log⁡x)2x⏟num→∞den→∞=lim⁡x→∞2(log⁡x)1x1=2lim⁡x→∞log⁡xx⏟num→∞den→∞=2lim⁡x→∞1x1=0\begin{aligned}\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\frac{(\log x)^2}{x}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} &=\lim_{x\rightarrow\infty}\frac{2(\log x)\frac{1}{x}}{1} =2\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\frac{\log x}{x}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} = 2\lim_{x\rightarrow\infty}\frac{\frac{1}{x}}{1}={0} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

lim⁡x→∞(log⁡x)2x⏟num→∞den→∞=lim⁡x→∞2(log⁡x)1x1=2lim⁡x→∞log⁡xx⏟num→∞den→∞=2lim⁡x→∞1x1=0\begin{aligned}\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\frac{(\log x)^2}{x}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} &=\lim_{x\rightarrow\infty}\frac{2(\log x)\frac{1}{x}}{1} =2\lim_{x\rightarrow\infty}\underbrace{\frac{\log x}{x}}_{\genfrac{}{}{0in}{}{\mathrm{num}\to\infty}{\mathrm{den}\to\infty}} = 2\lim_{x\rightarrow\infty}\frac{\frac{1}{x}}{1}={0} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.7절 · 17번
# 로피탈 정리계산보통자동 분류