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Für welche reellen Zahlen a, b, c existiert der Grenzwert

\(\lim_{{x \to 0}} \frac{\cos(x) - a - bx - cx^2}{x^3}\) ?

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Benutze die Taylor-Reihe des Cosinus

Unbenannt.JPG

und Koeffizientenvergleich

1 Antwort

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Hast du schon mal an die mehrmalige Anwendung von L'Hospital gedacht?

\(\lim_{{x \to 0}} \frac{\cos(x) - a - bx - cx^2}{x^3}\)  kann mit L'Hospital behandelt werden,

wobei \(\cos(x) - a - bx - cx^2\) =0 gelten muss, sonst würde L'Hospital gar nicht anwendbar sein.

Da in diesem Term x gegen 0 geht, muss a=1 gelten.

L'Hospital ergibt nun

=\(\lim_{{x \to 0}} \frac{-\sin(x) - b - 2cx}{3x^2}\),

wobei \(-\sin(x) - b - 2cx\) =0 gelten muss, sonst würde L'Hospital gar nicht anwendbar sein.

Da in diesem Term x gegen 0 geht, muss b=0 gelten.

Erneut L'Hospital:

=\(\lim_{{x \to 0}} \frac{-\cos(x) - 2c}{6x}\)

Für c=-1/2 wird der Term -\cos(0) - 2c gleich 0.

Jetzt erhältst du erneut mit L'Hospital den Bruch

\( \frac{sin(x)}{6} \), der an der Stelle 0 den Wert 0 annimmt.

Der Grenzwert für x gegen 0 existiert also mit a=1, b=0 und c=-1/2.

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