Данное задание относится к предмету математика и разделу математического анализа, а именно к изучению пределов.
Необходимо найти предел следующего выражения при \( x \) стремящемся к бесконечности: \[
\lim_{x \to \infty} \left( \frac{7x + 3}{7x - 3} \right)^x
\]
Рассмотрим это выражение пошагово.
- Определение внутреннего выражения под знаком предела: \[
\frac{7x + 3}{7x - 3}
\]
- Проанализируем поведение знаменателя и числителя при \( x \) стремящемся к бесконечности:
- \[
7x + 3 \approx 7x \quad \text{при} \quad x \to \infty
\]
- \[
7x - 3 \approx 7x \quad \text{при} \quad x \to \infty
\]
- Упростим внутреннее выражение: \[
\frac{7x + 3}{7x - 3} = \frac{7 \left( x + \frac{3}{7} \right)}{7 \left( x - \frac{3}{7} \right)} = \frac{x + \frac{3}{7}}{x - \frac{3}{7}}
\]
При \( x \to \infty \), упрощённое выражение стремится к 1: \[
\frac{x + \frac{3}{7}}{x - \frac{3}{7}} \approx 1 + \frac{\frac{6}{7}}{x - \frac{3}{7}}
\]
- Запишем предел внутреннего выражения: \[
\lim_{x \to \infty} \frac{7x + 3}{7x - 3} = \lim_{x \to \infty} \left( 1 + \frac{\frac{6}{7}}{x - \frac{3}{7}} \right)
\]
Внутреннее выражение \( \frac{\frac{6}{7}}{x - \frac{3}{7}} \) при \( x \to \infty \) стремится к нулю, поэтому: \[
\lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{\frac{6}{7}}{x - \frac{3}{7}} \right) = 1
\]
- Применим полученное: \[
\lim_{x \to \infty} \left( \frac{7x + 3}{7x - 3} \right)^x = \lim_{x \to \infty} \left( 1 + \frac{\frac{6}{7}}{x - \frac{3}{7}} \right)^x
\]
Используем известный предел: \[
\left(1 + \frac{a}{x}\right)^x = e^a
\] где \( a = \frac{6}{7} \).
- Подставим значение \( a \): \[
\left( 1 + \frac{6/7}{x} \right)^x \approx e^{6/7} \quad \text{при} \quad x \to \infty
\]
Итак, предел данного выражения равен: \[
\lim_{x \to \infty} \left( \frac{7x + 3}{7x - 3} \right)^x = e^{\frac{6}{7}}
\]
Ответ: \[ e^{\frac{6}{7}} \]