Grenzwert von tanh(x)

Aufrufe: 1802     Aktiv: 26.01.2021 um 18:06

0

Hallo,

ich versuche derzeit den folgenden Grenzwert zu berechnen: \(\lim_{x\to\infty} \tanh(x)\). Folgendes ist bislang mein Rechenweg:

\(\begin{aligned}
\lim_{x\to\infty} \tanh(x) &= \lim_{x\to\infty} \frac{\sinh(x)}{\cosh(x)} \\
&= \lim_{x\to\infty} \frac{\frac{e^x-e^{-x}}{2}}{\frac{e^x+e^{-x}}{2}} \\
&= \lim_{x\to\infty} \frac{e^x-e^{-x}}{e^x+e^{-x}} \\
&= \lim_{x\to\infty} \frac{e^x \cdot (1-\frac{e^{-x}}{e^x})}{e^x \cdot (1+\frac{e^{-x}}{e^x})} \\
&= \lim_{x\to\infty} \frac{1-\frac{e^{-x}}{e^x}}{1+\frac{e^{-x}}{e^x}} \\
&= \lim_{x\to\infty} \frac{1-\frac{\frac{1}{e^x}}{e^x}}{1+\frac{\frac{1}{e^x}}{e^x}} \\
&= \lim_{x\to\infty} \frac{1-\frac{e^{x}}{e^x}}{1+\frac{e^{x}}{e^x}} \\
&= \lim_{x\to\infty} \frac{1-1}{1+1} = \lim_{x\to\infty} \frac{0}{2} = 0 
\end{aligned}\)

Die richtige Lösung ist jedoch \(1\). Kann mir jemand erklären was ich bei dieser Aufgabe falsch gemacht habe?

Vielen Dank im Vorraus,
Kevin

Diese Frage melden
gefragt

Student, Punkte: 104

 
Kommentar schreiben
2 Antworten
2

Du hast die Doppelbrüche falsch aufgelöst. \( \frac{ \ \frac{1}{e^x} \ }{e^x} \) ist nicht \( \frac{e^x}{e^x} \), sondern \( \frac{1}{e^{2x}} \).

Allgemein ist \( \frac{ \ \frac{a}{b} \ }{c} = \frac{a}{bc} \).

Du benötigst hier allerdings gar nicht so komplizierte Bruchrechnung. Schon beim Ausklammern gilt einfach \( \frac{e^x-e^{-x}}{e^x+e^{-x}} = \frac{e^x(1-e^{-2x})}{e^x(1+e^{-2x})} \). Damit sollte alles weitere dann hoffentlich klar sein.

Diese Antwort melden
geantwortet

Student, Punkte: 7.02K

 

Ah okay, stimmt. Vielen Dank für die schnelle Antwort!   ─   kingkevin23 26.01.2021 um 17:59

Kommentar schreiben

1

Moin kingkevin23.

Der Fehler passiert von der 6. auf die 7. Zeile:

\(\dfrac{1-\dfrac{\frac{1}{e^x}}{e^x}}{1+\dfrac{\frac{1}{e^x}}{e^x}}\neq \dfrac{1-\dfrac{e^x}{e^x}}{1+\dfrac{e^x}{e^x}}\)

Schau dir diese Umformung nochmal genau an!

 

Grüße

Diese Antwort melden
geantwortet

Student, Punkte: 9.96K

 

Vielen Dank auch an dich <3 Den Haken verteile ich der Fairness halber mal an die schnellere Person :-)   ─   kingkevin23 26.01.2021 um 18:01

1
Gerne. Um den Haken geht es mir sowieso nicht ;D   ─   1+2=3 26.01.2021 um 18:06

Kommentar schreiben