Share:

Indeterminate forms in limits

طرق إزالة حالات عدم التعيين في النهايات

We’ll talk in detail about indeterminate forms: what they are, and how to calculate the limit of functions when encountering them. We’ll cover methods to resolve them, along with various examples for each case and their solutions. Let’s begin.

What are Indeterminate Forms?

Indeterminate forms are situations where determining the limit of a function is difficult. We are forced to change the form of the function using many methods or study it more deeply to arrive at the limit. The indeterminate forms are: zero/zero, zero times infinity, ∞/∞, ∞ – ∞.

The following table summarizes indeterminate forms more clearly:

\[\frac{0}{0}\]\[\frac{±∞}{±∞}\]
\[0 \times ±∞\]\[+∞ -∞\]

Methods for Resolving Indeterminate Forms

Indeterminate Form: Zero/Zero

There are 4 methods to resolve this indeterminate form, which we follow according to the function’s shape:

  1. Factorization (Reduction) Method
  2. Conjugate Method
  3. Derivative Definition Method
  4. Relying on certain well-known, proven limits.

We will provide solved examples for each case.

Example 1: Factorization Method: Find the limit of the following function at x = 1

\[f(x) = \frac{x^2 – 1}{x – 1}\]

By substitution, we reach the indeterminate form 0/0. We resort to the factorization method. We notice that the numerator is a well-known identity (difference of two squares) and can therefore be written in another form:

\[f(x) = \frac{(x+1)(x-1)}{x – 1}\]

\[f(x) =(x+1)\\
\lim_{x \rightarrow 1}(x+1) =2\]

Example 2: Conjugate Method: Find the limit of the following function when x=5

\[f(x)=\frac{ \sqrt{2x-1} -3}{x-5}\]

Solution: We notice the presence of a square root in the numerator. We solve using the second method, which is the conjugate method. That is, we multiply the numerator and denominator by the conjugate of the numerator.

\[f(x)=\frac{(\sqrt{2x-1} -3)(\sqrt{2x-1} +3)}{(x-5)(\sqrt{2x-1} +3)}\]

We notice that the numerator resembles the identity for the difference of two squares. We rewrite the numerator:

\[= \frac{(2x-1) – 3^2}{(x-5)(\sqrt{2x-1} +3)}\]

And the rest of the steps are all simplification and reduction:

\[= \frac{2(x-5)}{(x-5)(\sqrt{2x-1} +3)} \\\
= \frac{2}{(\sqrt{2x-1} +3)} \\\
\lim_{x \rightarrow 5} f(x)=\frac{1}{3}\]

Example 3: Resolving Indeterminacy using the Derivative Definition

Find the limit of the following function as x approaches \(\frac{\pi}{6}\):

\[f(x)=\frac{2\sin x-1}{6x-\pi}\]

In the derivative definition method, the denominator must be in the form x-a and the numerator in the form g(x)-g(a). We modify the denominator to reach the required form.

\[f(x)= \frac{2\sin x-1}{6(x-\frac{\pi}{6})}\\
f(x)= \frac{1}{6} \times \frac{2\sin x-1}{x-\frac{\pi}{6}}\]

We note that \(g(x)= 2\sin x\) and thus \(g(\frac{\pi}{6})= 1\)

The last step is to apply the formula:

\[\lim_{x \rightarrow a} \frac{g(x)-g(a)}{x-a} = g'(a)\]

Therefore, it will be:

\[\lim_{x \rightarrow \frac{\pi}{6}} \frac{2\sin x-1}{6x-\pi}\]

\[=\frac{1}{6}\lim_{x \rightarrow \frac{\pi}{6}} \frac{g(x)-g(\frac{\pi}{6})}{x-\frac{\pi}{6}} =\frac{1}{6} g'(\frac{\pi}{6})\]

We calculate \(g'(x) = 2\cos x\) and thus \(g'(\frac{\pi}{6}) = 2\cos \frac{\pi}{6}=\sqrt{3}\)

Therefore, the limit of the function is:

\[\lim_{x \rightarrow \frac{\pi}{6}} \frac{2\sin x-1}{6x-\pi} =\frac{\sqrt{3}}{6}\]

Resolving the Indeterminate Form: Infinity / Infinity

We distinguish two cases:

  • The first case is for a function containing a radical, we use the factorization method.
  • The second case is for polynomials.

Example for the first case: Find the limit of the following function:

\[\lim_{x \rightarrow -\infty} \frac{\sqrt{2x^2 + x – 3}}{1-x}\]

Solution: By substitution, we find that the result is: \(\lim_{x \rightarrow -\infty}f(x)= \frac{+\infty}{+\infty}\)

We factor out the term with the highest degree and then simplify.

\[f(x)=\frac{\sqrt{x^2 \left( 2 + \frac{x}{x^2} – \frac{3}{x^2} \right) } }{1-x}\]

\[=\frac{|x|\sqrt{ \left( 2 + \frac{x}{x^2} – \frac{3}{x^2} \right) } }{1-x}: \sqrt{x^2}=|x|\]

Never forget that the square root of x squared = |x|. And there is an important rule that must always be noted:

\[|x| = -x: x \rightarrow -\infty\\
|x| = +x: x \rightarrow +\infty\]

Now we simplify:

\[=\frac{-x\sqrt{ \left( 2 + \frac{x}{x^2} – \frac{3}{x^2} \right) } }{x(\frac{1}{x}-1)}\]

And since:

\[\lim_{x \rightarrow -\infty} \frac{x}{x^2} = \lim_{x \rightarrow -\infty} \frac{3}{x^2} = \lim_{x \rightarrow -\infty} \frac{1}{x} =0\]

Then:

\[\lim_{x \rightarrow -\infty}f(x) = \frac{-\sqrt{2}}{-1} = \sqrt{2}\]


أكثر هواتف آيفون مبيعاً

إعلان الهاتف

آيفون 16 128 جيجابايت

آيفون 16 128 جيجابايت

يُقدم هاتف iPhone 16 تجربة ممتازة تجمع بين الأداء القوي والتصميم العملي، مدعوماً بمعالج A18 المصمم خصيصاً لدعم مهام الذكاء الاصطناعي (Apple Intelligence). ويأتي بشاشة Super Retina XDR زاهية، إلى جانب زر التحكم بالكاميرا الجديد (Camera Control) الذي يمنح المستخدمين وصولاً سريعاً وسلساً لالتقاط الصور والفيديوهات.

ملخص آراء أشهر المواقع التقنية

"معالج A18 القوي يوفر سرعة هائلة وأداءً سلساً للغاية في تشغيل التطبيقات والألعاب الحديثة دون أي تأخير."

TrustedReviews
★★★★★

"زر التحكم في الكاميرا الجديد يضيف لمسة عملية رائعة ومبتكرة تسرع من عملية التصوير باحترافية."

TechRadar
★★★★☆

"عمر البطارية شهد تحسناً ملحوظاً مقارنة بالأجيال السابقة ليصمد بكفاءة طوال اليوم."

The Verge
★★★★★

المميزات

  • معالج Apple A18 القوي الذي يضمن كفاءة عالية في استهلاك الطاقة ودعم كامل لتقنيات الذكاء الاصطناعي.
  • زر التحكم الجديد في الكاميرا (Camera Control) للوصول السريع والتحكم الدقيق بالإعدادات والتصوير.
  • شاشة Super Retina XDR ساطع وعالية الوضوح تقدم ألواناً دقيقة ورائعة.
  • نظام كاميرا خلفية مزدوج محسن بدقة 48 ميجابكسل مع عدسة فائقة الاتساع تدعم التصوير الماكرو.
  • زر الإجراءات (Action Button) القابل للتخصيص لتنفيذ المهام السريعة بضغطة واحدة.

العيوب

  • الشاشة لا تزال تقتصر على معدل تحديث 60 هرتز، وهو أمر مخيب للآمال مقارنة بالهواتف المنافسة في نفس الفئة السعرية.
  • سرعات الشحن السلكي واللاسلكي تعتبر بطيئة نسبياً مقارنة بما تقدمه الهواتف المنافسة في السوق.
  • التصميم الخارجي والشكل العام يشبهان إلى حد كبير الجيل السابق مع تغييرات طفيفة تتركز في تصميم الكاميرا الخلفية.

مواصفات الهاتف

اسم المنتج بالعربيآيفون 16
اسم المنتج بالإنجليزيiPhone 16
تاريخ التوفر20/09/2024
الشركة المصنعةapple
نظام التشغيلiOS 18, قابل للتحديث لـ iOS 26.5
المعالجApple A18 3 نانومتر Hexa-core (2x4.04 GHz + 4x2.20 GHz)
ذاكرة RAM8GB
سعة التخزين128GB
حجم الشاشة6.1 بوصة
الكاميرا الخلفية48 ميجابكسل f/1.6
الكاميرا الأمامية12 ميجابكسل f/1.9
الصوتستيريو
وصلة سماعة 3.5غيرمتوفر
البطاريةLi-Ion 3561 ميللي أمبير
الشحن اللاسلكيمدعوم 25W
الألوان المتوفرةأسود/أبيض/زهري/أخضر فاتح Teal/أزرق بحري Ultramarine

إعلان الهاتف

آيفون 17 برو ماكس

آيفون 17 برو ماكس

يُعد هاتف iPhone 17 Pro Max قمة ما توفره أبل في عالم الهواتف الذكية، حيث يجمع بين التصميم العصري الجذاب بلونه البرتقالي الكوني والأداء الفائق بفضل معالج A19 Pro. ويقدم الهاتف تجربة بصرية مذهلة عبر شاشة Super Retina XDR العملاقة بحجم 6.9 بوصة، مدعومة بمنظومة تصوير متطورة تلبي طموحات عشاق المحتوى الاحترافي.

ملخص آراء أشهر المواقع التقنية

"«الشاشة الكبيرة والساطعة بحجم 6.9 بوصة تجعل مشاهدة المحتويات والألعاب تجربة غامرة بحق.»"

TrustedReviews
★★★★☆

"«نظام الكاميرات الثلاثي بدقة 48 ميجابكسل يقدم تفاصيل مذهلة وثباتاً استثنائياً في تصوير الفيديو الاحترافي.»"

TechRadar
★★★★☆

"«البطارية القوية مع معالجة الحرارة المحسنة تضمن أداءً مستداماً وطويلاً طوال اليوم دون أي تباطؤ.»"

The Verge
★★★★☆

المميزات

  • شاشة LTPO OLED فائقة السطوع بحجم 6.9 بوصة تدعم معدل تحديث 120 هرتز وتقنية Dolby Vision.
  • معالج Apple A19 Pro القوي المصمم بدقة 3 نانومتر لتقديم أداء سلس ومعالجة متقدمة لمهام الذكاء الاصطناعي.
  • منظومة كاميرات خلفية ثلاثية بدقة 48 ميجابكسل مع تقريب بصري محسن وكاميرا أمامية مبتكرة.
  • نظام تبريد متطور (غرفة بخار) يحافظ على استقرار الأداء وثباته خلال الاستخدام المكثف والألعاب.
  • عمر بطارية طويل ودعم للشحن السريع واللاسلكي المطور عبر تقنية MagSafe.

العيوب

  • الوزن والحجم الكبيران قد يجعلا استخدام الهاتف بـيد واحدة أمراً شاقاً وغير مريح لبعض المستخدمين لفترات طويلة.
  • ارتفاع السعر بشكل ملحوظ لكونه الإصدار الرائد الأعلى في عائلة أبل.
  • غياب مفردات التخزين القابلة للتوسعة (لا يدعم بطاقات الذاكرة الخارجية MicroSD).
  • سرعات الشحن السلكي واللاسلكي -رغم تحسنها- لا تزال تتخلف عن بعض الهواتف المنافسة في الفئة الرائدة.
  • خيارات التقريب البصري ما زالت تحتاج لتطوير أكبر لتنافس بعض القدرات الفائقة الموجودة لدى المنافسين.

مواصفات الهاتف

العنصرالمواصفات
المعالجشريحة A19 Pro وحدة معالجة مركزية مع 6 نوى
الكاميرا الخلفية48 ميجابكسل
سعة التخزين256 جيجابايت
حجم الشاشة6.9 بوصة
دقة الشاشة2868 × 1320
اسم الموديلiPhone 17 Pro Max
شبكة الاتصالمفتوح لجميع شبكات الاتصال
تقنية الاتصال الخلوي5G
تقنيات الاتصالBluetooth، NFC، USB، Wi-Fi
اللونبرتقالي كوني (Cosmic Orange)
Shopping Cart
اخترنا لك no posts found
×