Sr Examen

Otras calculadoras:


10*x^2/(1-cos(x))

Límite de la función 10*x^2/(1-cos(x))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /      2   \
     |  10*x    |
 lim |----------|
x->0+\1 - cos(x)/
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{10 x^{2}}{1 - \cos{\left(x \right)}}\right)$$
Limit((10*x^2)/(1 - cos(x)), x, 0)
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{10 x^{2}}{1 - \cos{\left(x \right)}}\right)$$
Usamos la fórmula trigonométrica
sin(a)^2 = (1 - cos(2*a))/2

cambiamos
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{10 x^{2}}{1 - \cos{\left(x \right)}}\right) = \lim_{x \to 0^+}\left(\frac{5 x^{2}}{\sin^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}\right)$$
=
$$5 \left(\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{x}{\sin{\left(\frac{x}{2} \right)}}\right)\right)^{2}$$
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{x}{\sin{\left(\frac{x}{2} \right)}}\right) = \lim_{u \to 0^+}\left(\frac{2 u}{\sin{\left(u \right)}}\right)$$
=
$$2 \lim_{u \to 0^+}\left(\frac{u}{\sin{\left(u \right)}}\right)$$
=
$$2 \left(\lim_{u \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(u \right)}}{u}\right)\right)^{-1}$$
El límite
$$\lim_{u \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(u \right)}}{u}\right)$$
hay el primer límite, es igual a 1.
entonces
$$5 \left(\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{x}{\sin{\left(\frac{x}{2} \right)}}\right)\right)^{2} = 5 \left(2 \lim_{u \to 0^+}\left(\frac{u}{\sin{\left(u \right)}}\right)\right)^{2}$$
=
$$5 \cdot 2^{2}$$
=
$$20$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{10 x^{2}}{1 - \cos{\left(x \right)}}\right) = 20$$
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(10 x^{2}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(1 - \cos{\left(x \right)}\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{10 x^{2}}{1 - \cos{\left(x \right)}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{10 x^{2}}{1 - \cos{\left(x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} 10 x^{2}}{\frac{d}{d x} \left(1 - \cos{\left(x \right)}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{20 x}{\sin{\left(x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} 20 x}{\frac{d}{d x} \sin{\left(x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{20}{\cos{\left(x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{20}{\cos{\left(x \right)}}\right)$$
=
$$20$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 2 vez (veces)
Gráfica
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{10 x^{2}}{1 - \cos{\left(x \right)}}\right) = 20$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{10 x^{2}}{1 - \cos{\left(x \right)}}\right) = 20$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{10 x^{2}}{1 - \cos{\left(x \right)}}\right) = \infty$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{10 x^{2}}{1 - \cos{\left(x \right)}}\right) = - \frac{10}{-1 + \cos{\left(1 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{10 x^{2}}{1 - \cos{\left(x \right)}}\right) = - \frac{10}{-1 + \cos{\left(1 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{10 x^{2}}{1 - \cos{\left(x \right)}}\right) = \infty$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta rápida [src]
20
$$20$$
A la izquierda y a la derecha [src]
     /      2   \
     |  10*x    |
 lim |----------|
x->0+\1 - cos(x)/
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{10 x^{2}}{1 - \cos{\left(x \right)}}\right)$$
20
$$20$$
= 20.0
     /      2   \
     |  10*x    |
 lim |----------|
x->0-\1 - cos(x)/
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{10 x^{2}}{1 - \cos{\left(x \right)}}\right)$$
20
$$20$$
= 20.0
= 20.0
Respuesta numérica [src]
20.0
20.0
Gráfico
Límite de la función 10*x^2/(1-cos(x))