Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función (-3+3*e^(-x)-3*x^2/(1+x)+sin(3*x))/x^3

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /                 2           \
     |        -x    3*x            |
     |-3 + 3*E   - ----- + sin(3*x)|
     |             1 + x           |
 lim |-----------------------------|
x->0+|               3             |
     \              x              /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(- \frac{3 x^{2}}{x + 1} + \left(-3 + 3 e^{- x}\right)\right) + \sin{\left(3 x \right)}}{x^{3}}\right)$$
Limit((-3 + 3*E^(-x) - 3*x^2/(1 + x) + sin(3*x))/x^3, x, 0)
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(- 3 x^{2} e^{x} + x e^{x} \sin{\left(3 x \right)} - 3 x e^{x} + 3 x + e^{x} \sin{\left(3 x \right)} - 3 e^{x} + 3\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(x^{4} e^{x} + x^{3} e^{x}\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(- \frac{3 x^{2}}{x + 1} + \left(-3 + 3 e^{- x}\right)\right) + \sin{\left(3 x \right)}}{x^{3}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(- 3 x^{2} e^{x} + 3 \left(1 - e^{x}\right) \left(x + 1\right) + \left(x + 1\right) e^{x} \sin{\left(3 x \right)}\right) e^{- x}}{x^{3} \left(x + 1\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(- 3 x^{2} e^{x} + x e^{x} \sin{\left(3 x \right)} - 3 x e^{x} + 3 x + e^{x} \sin{\left(3 x \right)} - 3 e^{x} + 3\right)}{\frac{d}{d x} \left(x^{4} e^{x} + x^{3} e^{x}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{- 3 x^{2} e^{x} + x e^{x} \sin{\left(3 x \right)} + 3 x e^{x} \cos{\left(3 x \right)} - 9 x e^{x} + 2 e^{x} \sin{\left(3 x \right)} + 3 e^{x} \cos{\left(3 x \right)} - 6 e^{x} + 3}{x^{4} e^{x} + 5 x^{3} e^{x} + 3 x^{2} e^{x}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(- 3 x^{2} e^{x} + x e^{x} \sin{\left(3 x \right)} + 3 x e^{x} \cos{\left(3 x \right)} - 9 x e^{x} + 2 e^{x} \sin{\left(3 x \right)} + 3 e^{x} \cos{\left(3 x \right)} - 6 e^{x} + 3\right)}{\frac{d}{d x} \left(x^{4} e^{x} + 5 x^{3} e^{x} + 3 x^{2} e^{x}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{- 3 x^{2} e^{x} - 8 x e^{x} \sin{\left(3 x \right)} + 6 x e^{x} \cos{\left(3 x \right)} - 15 x e^{x} - 6 e^{x} \sin{\left(3 x \right)} + 12 e^{x} \cos{\left(3 x \right)} - 15 e^{x}}{x^{4} e^{x} + 9 x^{3} e^{x} + 18 x^{2} e^{x} + 6 x e^{x}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(- 3 x^{2} e^{x} - 8 x e^{x} \sin{\left(3 x \right)} + 6 x e^{x} \cos{\left(3 x \right)} - 15 x e^{x} - 6 e^{x} \sin{\left(3 x \right)} + 12 e^{x} \cos{\left(3 x \right)} - 15 e^{x}\right)}{\frac{d}{d x} \left(x^{4} e^{x} + 9 x^{3} e^{x} + 18 x^{2} e^{x} + 6 x e^{x}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{- 3 x^{2} e^{x} - 26 x e^{x} \sin{\left(3 x \right)} - 18 x e^{x} \cos{\left(3 x \right)} - 21 x e^{x} - 50 e^{x} \sin{\left(3 x \right)} - 30 e^{x}}{x^{4} e^{x} + 13 x^{3} e^{x} + 45 x^{2} e^{x} + 42 x e^{x} + 6 e^{x}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{- 3 x^{2} e^{x} - 26 x e^{x} \sin{\left(3 x \right)} - 18 x e^{x} \cos{\left(3 x \right)} - 21 x e^{x} - 50 e^{x} \sin{\left(3 x \right)} - 30 e^{x}}{x^{4} e^{x} + 13 x^{3} e^{x} + 45 x^{2} e^{x} + 42 x e^{x} + 6 e^{x}}\right)$$
=
$$-\infty$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 3 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
-oo
$$-\infty$$
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\left(- \frac{3 x^{2}}{x + 1} + \left(-3 + 3 e^{- x}\right)\right) + \sin{\left(3 x \right)}}{x^{3}}\right) = -\infty$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(- \frac{3 x^{2}}{x + 1} + \left(-3 + 3 e^{- x}\right)\right) + \sin{\left(3 x \right)}}{x^{3}}\right) = -\infty$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(- \frac{3 x^{2}}{x + 1} + \left(-3 + 3 e^{- x}\right)\right) + \sin{\left(3 x \right)}}{x^{3}}\right) = 0$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\left(- \frac{3 x^{2}}{x + 1} + \left(-3 + 3 e^{- x}\right)\right) + \sin{\left(3 x \right)}}{x^{3}}\right) = \frac{- 9 e + 2 e \sin{\left(3 \right)} + 6}{2 e}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\left(- \frac{3 x^{2}}{x + 1} + \left(-3 + 3 e^{- x}\right)\right) + \sin{\left(3 x \right)}}{x^{3}}\right) = \frac{- 9 e + 2 e \sin{\left(3 \right)} + 6}{2 e}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(- \frac{3 x^{2}}{x + 1} + \left(-3 + 3 e^{- x}\right)\right) + \sin{\left(3 x \right)}}{x^{3}}\right) = -\infty$$
Más detalles con x→-oo
A la izquierda y a la derecha [src]
     /                 2           \
     |        -x    3*x            |
     |-3 + 3*E   - ----- + sin(3*x)|
     |             1 + x           |
 lim |-----------------------------|
x->0+|               3             |
     \              x              /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(- \frac{3 x^{2}}{x + 1} + \left(-3 + 3 e^{- x}\right)\right) + \sin{\left(3 x \right)}}{x^{3}}\right)$$
-oo
$$-\infty$$
= -228.51882131171
     /                 2           \
     |        -x    3*x            |
     |-3 + 3*E   - ----- + sin(3*x)|
     |             1 + x           |
 lim |-----------------------------|
x->0-|               3             |
     \              x              /
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\left(- \frac{3 x^{2}}{x + 1} + \left(-3 + 3 e^{- x}\right)\right) + \sin{\left(3 x \right)}}{x^{3}}\right)$$
oo
$$\infty$$
= 224.519259898836
= 224.519259898836
Respuesta numérica [src]
-228.51882131171
-228.51882131171