Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función sin(3*x)^2/(1-cos(2*x)+x*sin(x))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

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

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \pi^+} \sin^{2}{\left(3 x \right)} = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \pi^+}\left(x \sin{\left(x \right)} - \cos{\left(2 x \right)} + 1\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \pi^+}\left(\frac{\sin^{2}{\left(3 x \right)}}{x \sin{\left(x \right)} + \left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right)}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \pi^+}\left(\frac{\sin^{2}{\left(3 x \right)}}{x \sin{\left(x \right)} - \cos{\left(2 x \right)} + 1}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \pi^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \sin^{2}{\left(3 x \right)}}{\frac{d}{d x} \left(x \sin{\left(x \right)} - \cos{\left(2 x \right)} + 1\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \pi^+}\left(\frac{6 \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(3 x \right)}}{x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} + 2 \sin{\left(2 x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \pi^+}\left(- \frac{6 \sin{\left(3 x \right)}}{x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} + 2 \sin{\left(2 x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \pi^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(- 6 \sin{\left(3 x \right)}\right)}{\frac{d}{d x} \left(x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} + 2 \sin{\left(2 x \right)}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \pi^+}\left(- \frac{18 \cos{\left(3 x \right)}}{- x \sin{\left(x \right)} + 2 \cos{\left(x \right)} + 4 \cos{\left(2 x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \pi^+}\left(\frac{18}{- x \sin{\left(x \right)} + 2 \cos{\left(x \right)} + 4 \cos{\left(2 x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \pi^+}\left(\frac{18}{- x \sin{\left(x \right)} + 2 \cos{\left(x \right)} + 4 \cos{\left(2 x \right)}}\right)$$
=
$$0$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 2 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
0
$$0$$
A la izquierda y a la derecha [src]
      /          2            \
      |       sin (3*x)       |
 lim  |-----------------------|
x->pi+\1 - cos(2*x) + x*sin(x)/
$$\lim_{x \to \pi^+}\left(\frac{\sin^{2}{\left(3 x \right)}}{x \sin{\left(x \right)} + \left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right)}\right)$$
0
$$0$$
= 3.50835464926747e-16
      /          2            \
      |       sin (3*x)       |
 lim  |-----------------------|
x->pi-\1 - cos(2*x) + x*sin(x)/
$$\lim_{x \to \pi^-}\left(\frac{\sin^{2}{\left(3 x \right)}}{x \sin{\left(x \right)} + \left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right)}\right)$$
0
$$0$$
= 3.50835464926742e-16
= 3.50835464926742e-16
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to \pi^-}\left(\frac{\sin^{2}{\left(3 x \right)}}{x \sin{\left(x \right)} + \left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right)}\right) = 0$$
Más detalles con x→pi a la izquierda
$$\lim_{x \to \pi^+}\left(\frac{\sin^{2}{\left(3 x \right)}}{x \sin{\left(x \right)} + \left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right)}\right) = 0$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sin^{2}{\left(3 x \right)}}{x \sin{\left(x \right)} + \left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right)}\right)$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\sin^{2}{\left(3 x \right)}}{x \sin{\left(x \right)} + \left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right)}\right) = 3$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sin^{2}{\left(3 x \right)}}{x \sin{\left(x \right)} + \left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right)}\right) = 3$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\sin^{2}{\left(3 x \right)}}{x \sin{\left(x \right)} + \left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right)}\right) = - \frac{\sin^{2}{\left(3 \right)}}{-1 - \sin{\left(1 \right)} + \cos{\left(2 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\sin^{2}{\left(3 x \right)}}{x \sin{\left(x \right)} + \left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right)}\right) = - \frac{\sin^{2}{\left(3 \right)}}{-1 - \sin{\left(1 \right)} + \cos{\left(2 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sin^{2}{\left(3 x \right)}}{x \sin{\left(x \right)} + \left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right)}\right)$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta numérica [src]
3.50835464926747e-16
3.50835464926747e-16