Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función cot(x)^2*(1-(1+x)^(1/3)+tan(x/3))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /   2    /    3 _______      /x\\\
 lim |cot (x)*|1 - \/ 1 + x  + tan|-|||
x->0+\        \                   \3///
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\left(\left(1 - \sqrt[3]{x + 1}\right) + \tan{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) \cot^{2}{\left(x \right)}\right)$$
Limit(cot(x)^2*(1 - (1 + x)^(1/3) + tan(x/3)), x, 0)
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(- \sqrt[3]{x + 1} + \tan{\left(\frac{x}{3} \right)} + 1\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+} \frac{1}{\cot^{2}{\left(x \right)}} = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\left(\left(1 - \sqrt[3]{x + 1}\right) + \tan{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) \cot^{2}{\left(x \right)}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\left(- \sqrt[3]{x + 1} + \tan{\left(\frac{x}{3} \right)} + 1\right) \cot^{2}{\left(x \right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(- \sqrt[3]{x + 1} + \tan{\left(\frac{x}{3} \right)} + 1\right)}{\frac{d}{d x} \frac{1}{\cot^{2}{\left(x \right)}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{\tan^{2}{\left(\frac{x}{3} \right)}}{3} + \frac{1}{3} - \frac{1}{3 \left(x + 1\right)^{\frac{2}{3}}}}{\frac{2}{\cot{\left(x \right)}} + \frac{2}{\cot^{3}{\left(x \right)}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(\frac{\tan^{2}{\left(\frac{x}{3} \right)}}{3} + \frac{1}{3} - \frac{1}{3 \left(x + 1\right)^{\frac{2}{3}}}\right)}{\frac{d}{d x} \left(\frac{2}{\cot{\left(x \right)}} + \frac{2}{\cot^{3}{\left(x \right)}}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{2 \tan^{3}{\left(\frac{x}{3} \right)}}{9} + \frac{2 \tan{\left(\frac{x}{3} \right)}}{9} + \frac{2}{9 \left(x \left(x + 1\right)^{\frac{2}{3}} + \left(x + 1\right)^{\frac{2}{3}}\right)}}{2 + \frac{8}{\cot^{2}{\left(x \right)}} + \frac{6}{\cot^{4}{\left(x \right)}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{2 \tan^{3}{\left(\frac{x}{3} \right)}}{9} + \frac{2 \tan{\left(\frac{x}{3} \right)}}{9} + \frac{2}{9 \left(x \left(x + 1\right)^{\frac{2}{3}} + \left(x + 1\right)^{\frac{2}{3}}\right)}}{2 + \frac{8}{\cot^{2}{\left(x \right)}} + \frac{6}{\cot^{4}{\left(x \right)}}}\right)$$
=
$$\frac{1}{9}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 2 vez (veces)
Gráfica
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\left(\left(1 - \sqrt[3]{x + 1}\right) + \tan{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) \cot^{2}{\left(x \right)}\right) = \frac{1}{9}$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\left(\left(1 - \sqrt[3]{x + 1}\right) + \tan{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) \cot^{2}{\left(x \right)}\right) = \frac{1}{9}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(\left(1 - \sqrt[3]{x + 1}\right) + \tan{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) \cot^{2}{\left(x \right)}\right)$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\left(\left(1 - \sqrt[3]{x + 1}\right) + \tan{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) \cot^{2}{\left(x \right)}\right) = - \frac{-1 - \tan{\left(\frac{1}{3} \right)} + \sqrt[3]{2}}{\tan^{2}{\left(1 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\left(\left(1 - \sqrt[3]{x + 1}\right) + \tan{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) \cot^{2}{\left(x \right)}\right) = - \frac{-1 - \tan{\left(\frac{1}{3} \right)} + \sqrt[3]{2}}{\tan^{2}{\left(1 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(\left(1 - \sqrt[3]{x + 1}\right) + \tan{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) \cot^{2}{\left(x \right)}\right)$$
Más detalles con x→-oo
A la izquierda y a la derecha [src]
     /   2    /    3 _______      /x\\\
 lim |cot (x)*|1 - \/ 1 + x  + tan|-|||
x->0+\        \                   \3///
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\left(\left(1 - \sqrt[3]{x + 1}\right) + \tan{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) \cot^{2}{\left(x \right)}\right)$$
1/9
$$\frac{1}{9}$$
= 0.111111111111111
     /   2    /    3 _______      /x\\\
 lim |cot (x)*|1 - \/ 1 + x  + tan|-|||
x->0-\        \                   \3///
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\left(\left(1 - \sqrt[3]{x + 1}\right) + \tan{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) \cot^{2}{\left(x \right)}\right)$$
1/9
$$\frac{1}{9}$$
= 0.111111111111111
= 0.111111111111111
Respuesta rápida [src]
1/9
$$\frac{1}{9}$$
Respuesta numérica [src]
0.111111111111111
0.111111111111111