§ 5. Bestimmung von Grenzwerten
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132. Bestimmung' des Grenzwertes eines Bruches
durch Reihenentwicklung. Die Sätze von Nr. 129 und 130
führen die Untersuchung des Grenzwertes des Bruches f(x) : F(x)
für den kritischen Wert x = x 0 auf die Bestimmung des Wertes
zurück, den der Bruch f'(x) : F'(x) annimmt. Dabei kann es
indessen eintreten, daß dieser zweite Bruch dieselben Schwierig
keiten wie der erste bietet. Man kann dann den Grenzwert
finden, sobald die Funktionen f(x 0 -f li) und F(x 0 -\-h) in Reihen
entwickelbar sind, die nach steigenden positiven oder negativen,
ganzen oder gebrochenen Potenzen von h geordnet sind. In
diesem Falle genügt es nämlich, das erste Glied Ah n der einen
Reihe und ebenso das erste Glied Bh m der anderen zu be
stimmen, denn alsdann hat man
f(xo h) = Ji n (A -|- g), F(x q + F) = Ä“(B + rf),
wobei e und 1] mit h verschwinden, also:
f(x<> + ti)
Fix o + h)
Ist n = m, so kommt
lim
= lv
fix)
<.-m fYYl
B + n
A
B ’
,=x 0 Fix)
während der Grenzwert gleich Null oder Unendlich ist, je
nachdem n > m oder n < m ist.
133. Beispiele.
1. Beispiel: In dem Bruche
fix) = j/x—J/xq AVx — x 0
Fix) yx*-xA
werden Zähler und Nenner gleich Null, wenn x abnehmend
zu x 0 wird und die Wurzeln mit dem Pluszeichen berechnet
werden; man erkennt, daß alle Ableitungen für lim x = x 0
unendlich werden. Setzt man x = x 0 -\-h, so wird Yx— x Q =Yh
mit h gleich Null in der Ordnung dagegen Y x — Y x o =
= y^(]/l Ah:x Q — l) mit h gleich Null in der ersten Ordnung,
wie man durch Anwendung der binomischen Reihe von Nr. 125
erkennt. Also ist f(x Q -f F) = ]/%(l -f e), wo s mit h gleich
Null wird. Der Nenner F(x) wird gleich ]/^]/2ir 0 + h, so
[i3a, 133