tarafından
$$\lim\limits_{x\to 1}\left(\dfrac{ x }{x-1} - \dfrac{1}{\ln x}\right)$$ limitini bulunuz.

1 cevap

tarafından

Belirsizlik: 
Toplanan fonksiyonların ayrı ayrı limitini incelersek $$\lim\limits_{x\to 1^\pm}\frac{x}{x-1}=\pm\infty \ \ \ \text{ ve } \ \ \ \lim\limits_{x\to 1^\pm}\frac1{\ln x}=\pm\infty$$ olduğundan elimizde ($1$'in iki yönü için de) $[\infty-\infty]$ belirsizliği olur.


Yol:
(1.0) Paydaları eşitleyelim.
(2.0) Bu durumda $[0/0]$ belirsizliğimiz olur.
(2.1) l'Hopital uygulayalım.

(3.0) Düzenleme yapalım.
(3.1) Bu durumda $[0/0]$ belirsizliğimiz olur.
(3.2) l'Hopital uygulayalım.
(4.0) Limiti bulalım.


Yolu uygulama:
Bu yol ile\begin{align*}\lim\limits_{x\to 1} \left(\dfrac x{x-1}-\frac1{\ln x}\right)&=\ \lim\limits_{x\to 1}\frac{x\cdot \ln x-x+1}{(x-1)\cdot\ln x}  \\[17pt]&\mathop{=}_{\text{l'H}}^{\left[\frac00\right]} \ \lim\limits_{x\to 1}\dfrac{\left(1\cdot \ln x+x\cdot \frac1x\right)-1}{1\cdot \ln x+(x-1)\cdot \frac1x}\\[17pt]&=\ \lim\limits_{x\to 1}\frac{\ln x}{\ln x+1-\frac1x}\\[17pt]&\mathop{=}_{\text{l'H}}^{\left[\frac00\right]} \ \lim\limits_{x\to 1}\frac{\frac1x}{\frac1x+\frac1{x^2}}\\[17pt]&=\ \frac{\frac11}{\frac11+\frac1{1^2}}\\[17pt] &= \ \frac12\end{align*}eşitliğini elde ederiz.



Kalan koşulu kontrol etme:

Her ne kadar verilen örneklerde bu ön koşul sağlansa da paydalarının türevi $$\ln x+1-\frac1x\ \ \ \text{ ve } \ \ \ \frac1x+\frac1{x^2}$$ $1$'in bir civarında hiç sıfır değeri vermediğinden emin olmamız gerekli.

Bu da, bir civar örneği olarak $\left(0,2\right)-\{1\}$ için, ikisi için de sağlanıyor.
 

* İkincisi bu aralıkta pozitif değerler aldığından sıfır değeri alamaz.

İlkinin türevi ikincisi olduğundan ve bu türev bu aralık üzerinde pozitif değerler aldığından, ilki bu aralık üzerinde artan ve dolayısıyla birebir olur. Bu aralık üzerinde ikinci bir sıfıra sahip olamaz. 

...