Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función sin(4*x)^2/(1+x^2-cos(x)^2)^2

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

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

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+} \sin^{2}{\left(4 x \right)} = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+} \left(x^{2} - \cos^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sin^{2}{\left(4 x \right)}}{\left(\left(x^{2} + 1\right) - \cos^{2}{\left(x \right)}\right)^{2}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sin^{2}{\left(4 x \right)}}{\left(x^{2} - \cos^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \sin^{2}{\left(4 x \right)}}{\frac{d}{d x} \left(x^{2} - \cos^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{8 \sin{\left(4 x \right)} \cos{\left(4 x \right)}}{\left(4 x + 4 \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right) \left(x^{2} - \cos^{2}{\left(x \right)} + 1\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{1}{\left(\frac{x}{2 \sin{\left(4 x \right)}} + \frac{\sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}}{2 \sin{\left(4 x \right)}}\right) \left(x^{2} - \cos^{2}{\left(x \right)} + 1\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{1}{\left(\frac{x}{2 \sin{\left(4 x \right)}} + \frac{\sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}}{2 \sin{\left(4 x \right)}}\right) \left(x^{2} - \cos^{2}{\left(x \right)} + 1\right)}\right)$$
=
$$\infty$$
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]
     /        2          \
     |     sin (4*x)     |
 lim |-------------------|
x->0+|                  2|
     |/     2      2   \ |
     \\1 + x  - cos (x)/ /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sin^{2}{\left(4 x \right)}}{\left(\left(x^{2} + 1\right) - \cos^{2}{\left(x \right)}\right)^{2}}\right)$$
oo
$$\infty$$
= 91184.0016908865
     /        2          \
     |     sin (4*x)     |
 lim |-------------------|
x->0-|                  2|
     |/     2      2   \ |
     \\1 + x  - cos (x)/ /
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\sin^{2}{\left(4 x \right)}}{\left(\left(x^{2} + 1\right) - \cos^{2}{\left(x \right)}\right)^{2}}\right)$$
oo
$$\infty$$
= 91184.0016908865
= 91184.0016908865
Respuesta numérica [src]
91184.0016908865
91184.0016908865