Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función asin(2/x)/(-1+exp(1/(1+3*x)))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

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

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty} \frac{1}{e^{\frac{1}{3 x + 1}} - 1} = \infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty} \frac{1}{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{x} \right)}} = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{x} \right)}}{e^{\frac{1}{3 x + 1}} - 1}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \frac{1}{e^{\frac{1}{3 x + 1}} - 1}}{\frac{d}{d x} \frac{1}{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{x} \right)}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{3 x^{2} \sqrt{1 - \frac{4}{x^{2}}} e^{\frac{1}{3 x + 1}} \operatorname{asin}^{2}{\left(\frac{2}{x} \right)}}{2 \left(3 x + 1\right)^{2} \left(e^{\frac{1}{3 x + 1}} - 1\right)^{2}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1}{\left(e^{\frac{2}{3 x + 1}} - 2 e^{\frac{1}{3 x + 1}} + 1\right) \left(\frac{6}{\operatorname{asin}^{2}{\left(\frac{2}{x} \right)}} + \frac{4}{x \operatorname{asin}^{2}{\left(\frac{2}{x} \right)}} + \frac{2}{3 x^{2} \operatorname{asin}^{2}{\left(\frac{2}{x} \right)}}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \frac{1}{e^{\frac{2}{3 x + 1}} - 2 e^{\frac{1}{3 x + 1}} + 1}}{\frac{d}{d x} \left(\frac{6}{\operatorname{asin}^{2}{\left(\frac{2}{x} \right)}} + \frac{4}{x \operatorname{asin}^{2}{\left(\frac{2}{x} \right)}} + \frac{2}{3 x^{2} \operatorname{asin}^{2}{\left(\frac{2}{x} \right)}}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{6 e^{\frac{2}{3 x + 1}}}{\left(3 x + 1\right)^{2}} - \frac{6 e^{\frac{1}{3 x + 1}}}{\left(3 x + 1\right)^{2}}}{\left(e^{\frac{2}{3 x + 1}} - 2 e^{\frac{1}{3 x + 1}} + 1\right)^{2} \left(- \frac{4}{x^{2} \operatorname{asin}^{2}{\left(\frac{2}{x} \right)}} + \frac{24}{x^{2} \sqrt{1 - \frac{4}{x^{2}}} \operatorname{asin}^{3}{\left(\frac{2}{x} \right)}} - \frac{4}{3 x^{3} \operatorname{asin}^{2}{\left(\frac{2}{x} \right)}} + \frac{16}{x^{3} \sqrt{1 - \frac{4}{x^{2}}} \operatorname{asin}^{3}{\left(\frac{2}{x} \right)}} + \frac{8}{3 x^{4} \sqrt{1 - \frac{4}{x^{2}}} \operatorname{asin}^{3}{\left(\frac{2}{x} \right)}}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{6 e^{\frac{2}{3 x + 1}}}{\left(3 x + 1\right)^{2}} - \frac{6 e^{\frac{1}{3 x + 1}}}{\left(3 x + 1\right)^{2}}}{\left(e^{\frac{2}{3 x + 1}} - 2 e^{\frac{1}{3 x + 1}} + 1\right)^{2} \left(- \frac{4}{x^{2} \operatorname{asin}^{2}{\left(\frac{2}{x} \right)}} + \frac{24}{x^{2} \sqrt{1 - \frac{4}{x^{2}}} \operatorname{asin}^{3}{\left(\frac{2}{x} \right)}} - \frac{4}{3 x^{3} \operatorname{asin}^{2}{\left(\frac{2}{x} \right)}} + \frac{16}{x^{3} \sqrt{1 - \frac{4}{x^{2}}} \operatorname{asin}^{3}{\left(\frac{2}{x} \right)}} + \frac{8}{3 x^{4} \sqrt{1 - \frac{4}{x^{2}}} \operatorname{asin}^{3}{\left(\frac{2}{x} \right)}}\right)}\right)$$
=
$$6$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 2 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
6
$$6$$
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{x} \right)}}{e^{\frac{1}{3 x + 1}} - 1}\right) = 6$$
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{x} \right)}}{e^{\frac{1}{3 x + 1}} - 1}\right) = \infty i$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{x} \right)}}{e^{\frac{1}{3 x + 1}} - 1}\right) = - \infty i$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{x} \right)}}{e^{\frac{1}{3 x + 1}} - 1}\right) = \frac{\operatorname{asin}{\left(2 \right)}}{-1 + e^{\frac{1}{4}}}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{x} \right)}}{e^{\frac{1}{3 x + 1}} - 1}\right) = \frac{\operatorname{asin}{\left(2 \right)}}{-1 + e^{\frac{1}{4}}}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{x} \right)}}{e^{\frac{1}{3 x + 1}} - 1}\right) = 6$$
Más detalles con x→-oo