کار در کلاس ۱ حل حد مبهم مثلثاتی در صفر حسابان یازدهم
مقدار حد زیر را بیابید.
$$\lim_{x \to ۰^+} \frac{\sin ۲x}{۳x}$$
پاسخ تشریحی و گام به گام کار در کلاس ۱ صفحه ۱۴۳ حسابان یازدهم
سلام! این حد از نوع $\mathbf{\frac{۰}{۰}}$ است و برای حل آن باید از **قضیه حد مثلثاتی** ($\mathbf{\lim_{u \to ۰} \frac{\sin u}{u} = ۱}$) استفاده کنیم. 💡
### گام اول: بررسی ابهام (جایگذاری مستقیم)
* **صورت**: $\lim_{x \to ۰^+} \sin ۲x = \sin(۰) = \mathbf{۰}$
* **مخرج**: $\lim_{x \to ۰^+} ۳x = ۳(۰) = \mathbf{۰}$
**نتیجه**: حد، مبهم از نوع $\mathbf{\frac{۰}{۰}}$ است.
### گام دوم: استفاده از قضیه حد مثلثاتی
برای استفاده از قضیه، باید ضریب $x$ در مخرج (که $۳$ است) را به ضریب $x$ در صورت (که $۲$ است) مرتبط کنیم:
$$\lim_{x \to ۰^+} \frac{\sin ۲x}{۳x} = \lim_{x \to ۰^+} \left(\frac{۲}{۳} \cdot \frac{\sin ۲x}{۲x}\right)$$
### گام سوم: محاسبه حد
از آنجایی که $\lim_{x \to ۰^+} \frac{\sin u}{u} = ۱$ (اگر $\mathbf{u = ۲x}$ باشد):
$$\lim_{x \to ۰^+} \frac{\sin ۲x}{۳x} = \frac{۲}{۳} \lim_{x \to ۰^+} \frac{\sin ۲x}{۲x} = \frac{۲}{۳} \times ۱ = \mathbf{\frac{۲}{۳}}$$
**نکته**: در این حالت، چون تابع در $x=۰$ پیوسته است، حد راست یا حد چپ تفاوتی در نتیجه ایجاد نمیکند.
کار در کلاس ۲ حل حد مبهم مثلثاتی با تغییر متغیر حسابان یازدهم
مقدار حد زیر را بیابید.
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{۴}} \frac{\sin(۲x - \frac{\pi}{۲})}{۴x - \pi}$$
پاسخ تشریحی و گام به گام کار در کلاس ۲ صفحه ۱۴۳ حسابان یازدهم
سلام! این حد نیز از نوع $\mathbf{\frac{۰}{۰}}$ است، اما نقطه حد $x = \frac{\pi}{۴}$ است. برای استفاده از قضیه $\mathbf{\lim_{u \to ۰} \frac{\sin u}{u} = ۱}$ باید از **تغییر متغیر** استفاده کنیم. 💡
---
### گام اول: بررسی ابهام (جایگذاری مستقیم)
* **صورت**: $\lim_{x \to \frac{\pi}{۴}} \sin(۲x - \frac{\pi}{۲}) = \sin(۲(\frac{\pi}{۴}) - \frac{\pi}{۲}) = \sin(\frac{\pi}{۲} - \frac{\pi}{۲}) = \sin(۰) = \mathbf{۰}$
* **مخرج**: $\lim_{x \to \frac{\pi}{۴}} (۴x - \pi) = ۴(\frac{\pi}{۴}) - \pi = \pi - \pi = \mathbf{۰}$
**نتیجه**: حد، مبهم از نوع $\mathbf{\frac{۰}{۰}}$ است.
### گام دوم: تغییر متغیر
برای تبدیل حد به $u \to ۰$، عبارت داخل سینوس را $athbf{u}$ میگیریم:
$$\mathbf{u = ۲x - \frac{\pi}{۲}}$$
* **وقتی $\mathbf{x \to \frac{\pi}{۴}}$**: $u \to ۲(\frac{\pi}{۴}) - \frac{\pi}{۲} = \frac{\pi}{۲} - \frac{\pi}{۲} = ۰$. پس $\mathbf{u \to ۰}$.
### گام سوم: بازنویسی مخرج بر حسب $u$
باید مخرج اصلی ($۴x - \pi$) را بر حسب $u$ بازنویسی کنیم.
$$u = ۲x - \frac{\pi}{۲} \implies ۲u = ۴x - \pi$$
$$\text{پس } \mathbf{۴x - \pi = ۲u}$$
### گام چهارم: محاسبه حد جدید
حد جدید بر حسب $u$:
$$L = \lim_{u \to ۰} \frac{\sin u}{۲u}$$
$$L = \lim_{u \to ۰} \left(\frac{۱}{۲} \cdot \frac{\sin u}{u}\right)$$
با استفاده از قضیه حد مثلثاتی ($\lim_{u \to ۰} \frac{\sin u}{u} = ۱$):
$$L = \frac{۱}{۲} \lim_{u \to ۰} \frac{\sin u}{u} = \frac{۱}{۲} \times ۱ = \mathbf{\frac{۱}{۲}}$$
**نتیجه**: مقدار حد برابر $\mathbf{\frac{۱}{۲}}$ است.