Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función atan(2*x)^3*(-1+e^(5*x))/log(1-3*x^4)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /    3      /      5*x\\
     |atan (2*x)*\-1 + E   /|
 lim |----------------------|
x->0+|       /       4\     |
     \    log\1 - 3*x /     /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(e^{5 x} - 1\right) \operatorname{atan}^{3}{\left(2 x \right)}}{\log{\left(1 - 3 x^{4} \right)}}\right)$$
Limit((atan(2*x)^3*(-1 + E^(5*x)))/log(1 - 3*x^4), x, 0)
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\left(e^{5 x} - 1\right) \operatorname{atan}^{3}{\left(2 x \right)}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+} \log{\left(1 - 3 x^{4} \right)} = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(e^{5 x} - 1\right) \operatorname{atan}^{3}{\left(2 x \right)}}{\log{\left(1 - 3 x^{4} \right)}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(e^{5 x} - 1\right) \operatorname{atan}^{3}{\left(2 x \right)}}{\log{\left(1 - 3 x^{4} \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(e^{5 x} - 1\right) \operatorname{atan}^{3}{\left(2 x \right)}}{\frac{d}{d x} \log{\left(1 - 3 x^{4} \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(- \frac{\left(1 - 3 x^{4}\right) \left(5 e^{5 x} \operatorname{atan}^{3}{\left(2 x \right)} + \frac{6 \left(e^{5 x} - 1\right) \operatorname{atan}^{2}{\left(2 x \right)}}{4 x^{2} + 1}\right)}{12 x^{3}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(- \frac{5 e^{5 x} \operatorname{atan}^{3}{\left(2 x \right)} + \frac{6 e^{5 x} \operatorname{atan}^{2}{\left(2 x \right)}}{4 x^{2} + 1} - \frac{6 \operatorname{atan}^{2}{\left(2 x \right)}}{4 x^{2} + 1}}{12 x^{3}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(- \frac{5 e^{5 x} \operatorname{atan}^{3}{\left(2 x \right)} + \frac{6 e^{5 x} \operatorname{atan}^{2}{\left(2 x \right)}}{4 x^{2} + 1} - \frac{6 \operatorname{atan}^{2}{\left(2 x \right)}}{4 x^{2} + 1}}{12 x^{3}}\right)$$
=
$$- \frac{40}{3}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
-40/3
$$- \frac{40}{3}$$
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\left(e^{5 x} - 1\right) \operatorname{atan}^{3}{\left(2 x \right)}}{\log{\left(1 - 3 x^{4} \right)}}\right) = - \frac{40}{3}$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(e^{5 x} - 1\right) \operatorname{atan}^{3}{\left(2 x \right)}}{\log{\left(1 - 3 x^{4} \right)}}\right) = - \frac{40}{3}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(e^{5 x} - 1\right) \operatorname{atan}^{3}{\left(2 x \right)}}{\log{\left(1 - 3 x^{4} \right)}}\right) = -\infty$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\left(e^{5 x} - 1\right) \operatorname{atan}^{3}{\left(2 x \right)}}{\log{\left(1 - 3 x^{4} \right)}}\right) = \frac{- \operatorname{atan}^{3}{\left(2 \right)} + e^{5} \operatorname{atan}^{3}{\left(2 \right)}}{\log{\left(2 \right)} + i \pi}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\left(e^{5 x} - 1\right) \operatorname{atan}^{3}{\left(2 x \right)}}{\log{\left(1 - 3 x^{4} \right)}}\right) = \frac{- \operatorname{atan}^{3}{\left(2 \right)} + e^{5} \operatorname{atan}^{3}{\left(2 \right)}}{\log{\left(2 \right)} + i \pi}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(e^{5 x} - 1\right) \operatorname{atan}^{3}{\left(2 x \right)}}{\log{\left(1 - 3 x^{4} \right)}}\right) = 0$$
Más detalles con x→-oo
A la izquierda y a la derecha [src]
     /    3      /      5*x\\
     |atan (2*x)*\-1 + E   /|
 lim |----------------------|
x->0+|       /       4\     |
     \    log\1 - 3*x /     /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(e^{5 x} - 1\right) \operatorname{atan}^{3}{\left(2 x \right)}}{\log{\left(1 - 3 x^{4} \right)}}\right)$$
-40/3
$$- \frac{40}{3}$$
= -13.3333333333333
     /    3      /      5*x\\
     |atan (2*x)*\-1 + E   /|
 lim |----------------------|
x->0-|       /       4\     |
     \    log\1 - 3*x /     /
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\left(e^{5 x} - 1\right) \operatorname{atan}^{3}{\left(2 x \right)}}{\log{\left(1 - 3 x^{4} \right)}}\right)$$
-40/3
$$- \frac{40}{3}$$
= -13.3333333333333
= -13.3333333333333
Respuesta numérica [src]
-13.3333333333333
-13.3333333333333