Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función asin(3*x^3)*log(1+5*x^2)/((1-cos(3*x)^2)*(-1+(1+5*x)^(1/3)))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /         /   3\    /       2\     \
     |     asin\3*x /*log\1 + 5*x /     |
 lim |----------------------------------|
x->0+|/       2     \ /     3 _________\|
     \\1 - cos (3*x)/*\-1 + \/ 1 + 5*x //
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\log{\left(5 x^{2} + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{\left(1 - \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right) \left(\sqrt[3]{5 x + 1} - 1\right)}\right)$$
Limit((asin(3*x^3)*log(1 + 5*x^2))/(((1 - cos(3*x)^2)*(-1 + (1 + 5*x)^(1/3)))), x, 0)
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\log{\left(5 x^{2} + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{\sqrt[3]{5 x + 1} - 1}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(1 - \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\log{\left(5 x^{2} + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{\left(1 - \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right) \left(\sqrt[3]{5 x + 1} - 1\right)}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\log{\left(5 x^{2} + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{\left(1 - \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right) \left(\sqrt[3]{5 x + 1} - 1\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \frac{\log{\left(5 x^{2} + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{\sqrt[3]{5 x + 1} - 1}}{\frac{d}{d x} \left(1 - \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{9 x^{2} \log{\left(5 x^{2} + 1 \right)}}{\sqrt{1 - 9 x^{6}} \left(\sqrt[3]{5 x + 1} - 1\right)} + \frac{10 x \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{\left(5 x^{2} + 1\right) \left(\sqrt[3]{5 x + 1} - 1\right)} - \frac{5 \log{\left(5 x^{2} + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{3 \left(5 x + 1\right)^{\frac{2}{3}} \left(\sqrt[3]{5 x + 1} - 1\right)^{2}}}{6 \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(3 x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{9 x^{2} \log{\left(5 x^{2} + 1 \right)}}{\sqrt{1 - 9 x^{6}} \sqrt[3]{5 x + 1} - \sqrt{1 - 9 x^{6}}} + \frac{10 x \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{5 x^{2} \sqrt[3]{5 x + 1} - 5 x^{2} + \sqrt[3]{5 x + 1} - 1} - \frac{5 \log{\left(5 x^{2} + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{15 x \sqrt[3]{5 x + 1} - 30 x + 3 \left(5 x + 1\right)^{\frac{2}{3}} + 3 \sqrt[3]{5 x + 1} - 6}}{6 \sin{\left(3 x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{9 x^{2} \log{\left(5 x^{2} + 1 \right)}}{\sqrt{1 - 9 x^{6}} \sqrt[3]{5 x + 1} - \sqrt{1 - 9 x^{6}}} + \frac{10 x \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{5 x^{2} \sqrt[3]{5 x + 1} - 5 x^{2} + \sqrt[3]{5 x + 1} - 1} - \frac{5 \log{\left(5 x^{2} + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{15 x \sqrt[3]{5 x + 1} - 30 x + 3 \left(5 x + 1\right)^{\frac{2}{3}} + 3 \sqrt[3]{5 x + 1} - 6}}{6 \sin{\left(3 x \right)}}\right)$$
=
$$0$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
0
$$0$$
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\log{\left(5 x^{2} + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{\left(1 - \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right) \left(\sqrt[3]{5 x + 1} - 1\right)}\right) = 0$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\log{\left(5 x^{2} + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{\left(1 - \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right) \left(\sqrt[3]{5 x + 1} - 1\right)}\right) = 0$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\log{\left(5 x^{2} + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{\left(1 - \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right) \left(\sqrt[3]{5 x + 1} - 1\right)}\right)$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\log{\left(5 x^{2} + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{\left(1 - \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right) \left(\sqrt[3]{5 x + 1} - 1\right)}\right) = \frac{\log{\left(6 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 \right)}}{- \sin^{2}{\left(3 \right)} + \sqrt[3]{6} \sin^{2}{\left(3 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\log{\left(5 x^{2} + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{\left(1 - \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right) \left(\sqrt[3]{5 x + 1} - 1\right)}\right) = \frac{\log{\left(6 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 \right)}}{- \sin^{2}{\left(3 \right)} + \sqrt[3]{6} \sin^{2}{\left(3 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\log{\left(5 x^{2} + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{\left(1 - \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right) \left(\sqrt[3]{5 x + 1} - 1\right)}\right)$$
Más detalles con x→-oo
A la izquierda y a la derecha [src]
     /         /   3\    /       2\     \
     |     asin\3*x /*log\1 + 5*x /     |
 lim |----------------------------------|
x->0+|/       2     \ /     3 _________\|
     \\1 - cos (3*x)/*\-1 + \/ 1 + 5*x //
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\log{\left(5 x^{2} + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{\left(1 - \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right) \left(\sqrt[3]{5 x + 1} - 1\right)}\right)$$
0
$$0$$
= 2.35669530764626e-30
     /         /   3\    /       2\     \
     |     asin\3*x /*log\1 + 5*x /     |
 lim |----------------------------------|
x->0-|/       2     \ /     3 _________\|
     \\1 - cos (3*x)/*\-1 + \/ 1 + 5*x //
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\log{\left(5 x^{2} + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(3 x^{3} \right)}}{\left(1 - \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right) \left(\sqrt[3]{5 x + 1} - 1\right)}\right)$$
0
$$0$$
= -3.23527971786359e-28
= -3.23527971786359e-28
Respuesta numérica [src]
2.35669530764626e-30
2.35669530764626e-30