Sr Examen

Otras calculadoras:


(-cos(x)^3+cos(x))/(x*sin(2*x))

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

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

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

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(1 - \cos^{2}{\left(x \right)}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{x \sin{\left(2 x \right)}}{\cos{\left(x \right)}}\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{- \cos^{3}{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)}}{x \sin{\left(2 x \right)}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(1 - \cos^{2}{\left(x \right)}\right) \cos{\left(x \right)}}{x \sin{\left(2 x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(1 - \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\frac{d}{d x} \frac{x \sin{\left(2 x \right)}}{\cos{\left(x \right)}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{2 \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}}{\frac{x \sin{\left(x \right)} \sin{\left(2 x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \frac{2 x \cos{\left(2 x \right)}}{\cos{\left(x \right)}} + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{\cos{\left(x \right)}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{2 \sin{\left(x \right)}}{\frac{x \sin{\left(x \right)} \sin{\left(2 x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \frac{2 x \cos{\left(2 x \right)}}{\cos{\left(x \right)}} + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{\cos{\left(x \right)}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{2 \sin{\left(x \right)}}{\frac{x \sin{\left(x \right)} \sin{\left(2 x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \frac{2 x \cos{\left(2 x \right)}}{\cos{\left(x \right)}} + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{\cos{\left(x \right)}}}\right)$$
=
$$\frac{1}{2}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
A la izquierda y a la derecha [src]
     /     3            \
     |- cos (x) + cos(x)|
 lim |------------------|
x->0+\    x*sin(2*x)    /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{- \cos^{3}{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)}}{x \sin{\left(2 x \right)}}\right)$$
1/2
$$\frac{1}{2}$$
= 0.5
     /     3            \
     |- cos (x) + cos(x)|
 lim |------------------|
x->0-\    x*sin(2*x)    /
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{- \cos^{3}{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)}}{x \sin{\left(2 x \right)}}\right)$$
1/2
$$\frac{1}{2}$$
= 0.5
= 0.5
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{- \cos^{3}{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)}}{x \sin{\left(2 x \right)}}\right) = \frac{1}{2}$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{- \cos^{3}{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)}}{x \sin{\left(2 x \right)}}\right) = \frac{1}{2}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \cos^{3}{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)}}{x \sin{\left(2 x \right)}}\right)$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{- \cos^{3}{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)}}{x \sin{\left(2 x \right)}}\right) = - \frac{- \cos{\left(1 \right)} + \cos^{3}{\left(1 \right)}}{\sin{\left(2 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{- \cos^{3}{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)}}{x \sin{\left(2 x \right)}}\right) = - \frac{- \cos{\left(1 \right)} + \cos^{3}{\left(1 \right)}}{\sin{\left(2 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- \cos^{3}{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)}}{x \sin{\left(2 x \right)}}\right)$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta rápida [src]
1/2
$$\frac{1}{2}$$
Respuesta numérica [src]
0.5
0.5
Gráfico
Límite de la función (-cos(x)^3+cos(x))/(x*sin(2*x))