Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función (e^(-z^2/2)-cos(z))/z^4

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

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

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{z \to 0^+}\left(- e^{\frac{z^{2}}{2}} \cos{\left(z \right)} + 1\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{z \to 0^+}\left(z^{4} e^{\frac{z^{2}}{2}}\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{z \to 0^+}\left(\frac{e^{\frac{\left(-1\right) z^{2}}{2}} - \cos{\left(z \right)}}{z^{4}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{z \to 0^+}\left(\frac{\left(- e^{\frac{z^{2}}{2}} \cos{\left(z \right)} + 1\right) e^{- \frac{z^{2}}{2}}}{z^{4}}\right)$$
=
$$\lim_{z \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d z} \left(- e^{\frac{z^{2}}{2}} \cos{\left(z \right)} + 1\right)}{\frac{d}{d z} z^{4} e^{\frac{z^{2}}{2}}}\right)$$
=
$$\lim_{z \to 0^+}\left(\frac{- z e^{\frac{z^{2}}{2}} \cos{\left(z \right)} + e^{\frac{z^{2}}{2}} \sin{\left(z \right)}}{z^{5} e^{\frac{z^{2}}{2}} + 4 z^{3} e^{\frac{z^{2}}{2}}}\right)$$
=
$$\lim_{z \to 0^+}\left(\frac{- z e^{\frac{z^{2}}{2}} \cos{\left(z \right)} + e^{\frac{z^{2}}{2}} \sin{\left(z \right)}}{z^{5} e^{\frac{z^{2}}{2}} + 4 z^{3} e^{\frac{z^{2}}{2}}}\right)$$
=
$$\frac{1}{12}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
1/12
$$\frac{1}{12}$$
Otros límites con z→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{z \to 0^-}\left(\frac{e^{\frac{\left(-1\right) z^{2}}{2}} - \cos{\left(z \right)}}{z^{4}}\right) = \frac{1}{12}$$
Más detalles con z→0 a la izquierda
$$\lim_{z \to 0^+}\left(\frac{e^{\frac{\left(-1\right) z^{2}}{2}} - \cos{\left(z \right)}}{z^{4}}\right) = \frac{1}{12}$$
$$\lim_{z \to \infty}\left(\frac{e^{\frac{\left(-1\right) z^{2}}{2}} - \cos{\left(z \right)}}{z^{4}}\right) = 0$$
Más detalles con z→oo
$$\lim_{z \to 1^-}\left(\frac{e^{\frac{\left(-1\right) z^{2}}{2}} - \cos{\left(z \right)}}{z^{4}}\right) = - \frac{-1 + e^{\frac{1}{2}} \cos{\left(1 \right)}}{e^{\frac{1}{2}}}$$
Más detalles con z→1 a la izquierda
$$\lim_{z \to 1^+}\left(\frac{e^{\frac{\left(-1\right) z^{2}}{2}} - \cos{\left(z \right)}}{z^{4}}\right) = - \frac{-1 + e^{\frac{1}{2}} \cos{\left(1 \right)}}{e^{\frac{1}{2}}}$$
Más detalles con z→1 a la derecha
$$\lim_{z \to -\infty}\left(\frac{e^{\frac{\left(-1\right) z^{2}}{2}} - \cos{\left(z \right)}}{z^{4}}\right) = 0$$
Más detalles con z→-oo
A la izquierda y a la derecha [src]
     /   2          \
     | -z           |
     | ----         |
     |  2           |
     |E     - cos(z)|
 lim |--------------|
z->0+|       4      |
     \      z       /
$$\lim_{z \to 0^+}\left(\frac{e^{\frac{\left(-1\right) z^{2}}{2}} - \cos{\left(z \right)}}{z^{4}}\right)$$
1/12
$$\frac{1}{12}$$
= 0.0833333333333333
     /   2          \
     | -z           |
     | ----         |
     |  2           |
     |E     - cos(z)|
 lim |--------------|
z->0-|       4      |
     \      z       /
$$\lim_{z \to 0^-}\left(\frac{e^{\frac{\left(-1\right) z^{2}}{2}} - \cos{\left(z \right)}}{z^{4}}\right)$$
1/12
$$\frac{1}{12}$$
= 0.0833333333333333
= 0.0833333333333333
Respuesta numérica [src]
0.0833333333333333
0.0833333333333333