Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función x^4-sin(x)+tan(x)/log(1+3*x)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

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

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(x^{4} \log{\left(3 x + 1 \right)} - \log{\left(3 x + 1 \right)} \sin{\left(x \right)} + \tan{\left(x \right)}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+} \log{\left(3 x + 1 \right)} = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\left(x^{4} - \sin{\left(x \right)}\right) + \frac{\tan{\left(x \right)}}{\log{\left(3 x + 1 \right)}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(x^{4} - \sin{\left(x \right)}\right) \log{\left(3 x + 1 \right)} + \tan{\left(x \right)}}{\log{\left(3 x + 1 \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(x^{4} \log{\left(3 x + 1 \right)} - \log{\left(3 x + 1 \right)} \sin{\left(x \right)} + \tan{\left(x \right)}\right)}{\frac{d}{d x} \log{\left(3 x + 1 \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\left(x + \frac{1}{3}\right) \left(\frac{3 x^{4}}{3 x + 1} + 4 x^{3} \log{\left(3 x + 1 \right)} - \log{\left(3 x + 1 \right)} \cos{\left(x \right)} + \tan^{2}{\left(x \right)} + 1 - \frac{3 \sin{\left(x \right)}}{3 x + 1}\right)\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{x^{4}}{3 x + 1} + \frac{4 x^{3} \log{\left(3 x + 1 \right)}}{3} - \frac{\log{\left(3 x + 1 \right)} \cos{\left(x \right)}}{3} + \frac{\tan^{2}{\left(x \right)}}{3} + \frac{1}{3} - \frac{\sin{\left(x \right)}}{3 x + 1}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{x^{4}}{3 x + 1} + \frac{4 x^{3} \log{\left(3 x + 1 \right)}}{3} - \frac{\log{\left(3 x + 1 \right)} \cos{\left(x \right)}}{3} + \frac{\tan^{2}{\left(x \right)}}{3} + \frac{1}{3} - \frac{\sin{\left(x \right)}}{3 x + 1}\right)$$
=
$$\frac{1}{3}$$
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]
     / 4               tan(x)   \
 lim |x  - sin(x) + ------------|
x->0+\              log(1 + 3*x)/
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\left(x^{4} - \sin{\left(x \right)}\right) + \frac{\tan{\left(x \right)}}{\log{\left(3 x + 1 \right)}}\right)$$
1/3
$$\frac{1}{3}$$
= 0.333333333333333
     / 4               tan(x)   \
 lim |x  - sin(x) + ------------|
x->0-\              log(1 + 3*x)/
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\left(x^{4} - \sin{\left(x \right)}\right) + \frac{\tan{\left(x \right)}}{\log{\left(3 x + 1 \right)}}\right)$$
1/3
$$\frac{1}{3}$$
= 0.333333333333333
= 0.333333333333333
Respuesta rápida [src]
1/3
$$\frac{1}{3}$$
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\left(x^{4} - \sin{\left(x \right)}\right) + \frac{\tan{\left(x \right)}}{\log{\left(3 x + 1 \right)}}\right) = \frac{1}{3}$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\left(x^{4} - \sin{\left(x \right)}\right) + \frac{\tan{\left(x \right)}}{\log{\left(3 x + 1 \right)}}\right) = \frac{1}{3}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(x^{4} - \sin{\left(x \right)}\right) + \frac{\tan{\left(x \right)}}{\log{\left(3 x + 1 \right)}}\right)$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\left(x^{4} - \sin{\left(x \right)}\right) + \frac{\tan{\left(x \right)}}{\log{\left(3 x + 1 \right)}}\right) = - \frac{- \tan{\left(1 \right)} - 2 \log{\left(2 \right)} + 2 \log{\left(2 \right)} \sin{\left(1 \right)}}{2 \log{\left(2 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\left(x^{4} - \sin{\left(x \right)}\right) + \frac{\tan{\left(x \right)}}{\log{\left(3 x + 1 \right)}}\right) = - \frac{- \tan{\left(1 \right)} - 2 \log{\left(2 \right)} + 2 \log{\left(2 \right)} \sin{\left(1 \right)}}{2 \log{\left(2 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(x^{4} - \sin{\left(x \right)}\right) + \frac{\tan{\left(x \right)}}{\log{\left(3 x + 1 \right)}}\right)$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta numérica [src]
0.333333333333333
0.333333333333333