Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función log(1+2*x)*sin(10*x)/(5*x*atan(x)^2)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /log(1 + 2*x)*sin(10*x)\
 lim |----------------------|
x->0+|             2        |
     \     5*x*atan (x)     /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\log{\left(2 x + 1 \right)} \sin{\left(10 x \right)}}{5 x \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}\right)$$
Limit((log(1 + 2*x)*sin(10*x))/(((5*x)*atan(x)^2)), x, 0)
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+} \log{\left(2 x + 1 \right)} = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{5 x \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}{\sin{\left(10 x \right)}}\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\log{\left(2 x + 1 \right)} \sin{\left(10 x \right)}}{5 x \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\log{\left(2 x + 1 \right)} \sin{\left(10 x \right)}}{5 x \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \log{\left(2 x + 1 \right)}}{\frac{d}{d x} \frac{5 x \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}{\sin{\left(10 x \right)}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{2}{\left(2 x + 1\right) \left(- \frac{50 x \cos{\left(10 x \right)} \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(10 x \right)}} + \frac{10 x \operatorname{atan}{\left(x \right)}}{\left(x^{2} + 1\right) \sin{\left(10 x \right)}} + \frac{5 \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}{\sin{\left(10 x \right)}}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{2}{- \frac{50 x \cos{\left(10 x \right)} \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(10 x \right)}} + \frac{10 x \operatorname{atan}{\left(x \right)}}{x^{2} \sin{\left(10 x \right)} + \sin{\left(10 x \right)}} + \frac{5 \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}{\sin{\left(10 x \right)}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{2}{- \frac{50 x \cos{\left(10 x \right)} \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(10 x \right)}} + \frac{10 x \operatorname{atan}{\left(x \right)}}{x^{2} \sin{\left(10 x \right)} + \sin{\left(10 x \right)}} + \frac{5 \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}{\sin{\left(10 x \right)}}}\right)$$
=
$$\infty$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
oo
$$\infty$$
A la izquierda y a la derecha [src]
     /log(1 + 2*x)*sin(10*x)\
 lim |----------------------|
x->0+|             2        |
     \     5*x*atan (x)     /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\log{\left(2 x + 1 \right)} \sin{\left(10 x \right)}}{5 x \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}\right)$$
oo
$$\infty$$
= 599.613997469594
     /log(1 + 2*x)*sin(10*x)\
 lim |----------------------|
x->0-|             2        |
     \     5*x*atan (x)     /
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\log{\left(2 x + 1 \right)} \sin{\left(10 x \right)}}{5 x \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}\right)$$
-oo
$$-\infty$$
= -555.658751621296
= -555.658751621296
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\log{\left(2 x + 1 \right)} \sin{\left(10 x \right)}}{5 x \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}\right) = \infty$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\log{\left(2 x + 1 \right)} \sin{\left(10 x \right)}}{5 x \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}\right) = \infty$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\log{\left(2 x + 1 \right)} \sin{\left(10 x \right)}}{5 x \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}\right) = 0$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\log{\left(2 x + 1 \right)} \sin{\left(10 x \right)}}{5 x \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}\right) = \frac{16 \log{\left(3 \right)} \sin{\left(10 \right)}}{5 \pi^{2}}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\log{\left(2 x + 1 \right)} \sin{\left(10 x \right)}}{5 x \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}\right) = \frac{16 \log{\left(3 \right)} \sin{\left(10 \right)}}{5 \pi^{2}}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\log{\left(2 x + 1 \right)} \sin{\left(10 x \right)}}{5 x \operatorname{atan}^{2}{\left(x \right)}}\right) = 0$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta numérica [src]
599.613997469594
599.613997469594