Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función tan(6*x)^2/(cos(x)^2*sin(3*x)^2)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
      /       2         \
      |    tan (6*x)    |
 lim  |-----------------|
   pi |   2       2     |
x->--+\cos (x)*sin (3*x)/
   3                     
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{3}^+}\left(\frac{\tan^{2}{\left(6 x \right)}}{\sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}\right)$$
Limit(tan(6*x)^2/((cos(x)^2*sin(3*x)^2)), x, pi/3)
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{3}^+} \tan^{2}{\left(6 x \right)} = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{3}^+}\left(\sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{3}^+}\left(\frac{\tan^{2}{\left(6 x \right)}}{\sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{3}^+}\left(\frac{\tan^{2}{\left(6 x \right)}}{\sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{3}^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \tan^{2}{\left(6 x \right)}}{\frac{d}{d x} \sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{3}^+}\left(\frac{\left(12 \tan^{2}{\left(6 x \right)} + 12\right) \tan{\left(6 x \right)}}{- 2 \sin{\left(x \right)} \sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos{\left(x \right)} + 6 \sin{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)} \cos{\left(3 x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{3}^+}\left(\frac{12 \tan{\left(6 x \right)}}{- 2 \sin{\left(x \right)} \sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos{\left(x \right)} + 6 \sin{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)} \cos{\left(3 x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{3}^+}\left(\frac{12 \tan{\left(6 x \right)}}{- 2 \sin{\left(x \right)} \sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos{\left(x \right)} + 6 \sin{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)} \cos{\left(3 x \right)}}\right)$$
=
$$16$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
16
$$16$$
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{3}^-}\left(\frac{\tan^{2}{\left(6 x \right)}}{\sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}\right) = 16$$
Más detalles con x→pi/3 a la izquierda
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{3}^+}\left(\frac{\tan^{2}{\left(6 x \right)}}{\sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}\right) = 16$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\tan^{2}{\left(6 x \right)}}{\sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}\right)$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\tan^{2}{\left(6 x \right)}}{\sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}\right) = 4$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\tan^{2}{\left(6 x \right)}}{\sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}\right) = 4$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\tan^{2}{\left(6 x \right)}}{\sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}\right) = \frac{\tan^{2}{\left(6 \right)}}{\sin^{2}{\left(3 \right)} \cos^{2}{\left(1 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\tan^{2}{\left(6 x \right)}}{\sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}\right) = \frac{\tan^{2}{\left(6 \right)}}{\sin^{2}{\left(3 \right)} \cos^{2}{\left(1 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\tan^{2}{\left(6 x \right)}}{\sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}\right)$$
Más detalles con x→-oo
A la izquierda y a la derecha [src]
      /       2         \
      |    tan (6*x)    |
 lim  |-----------------|
   pi |   2       2     |
x->--+\cos (x)*sin (3*x)/
   3                     
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{3}^+}\left(\frac{\tan^{2}{\left(6 x \right)}}{\sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}\right)$$
16
$$16$$
= 16.0
      /       2         \
      |    tan (6*x)    |
 lim  |-----------------|
   pi |   2       2     |
x->---\cos (x)*sin (3*x)/
   3                     
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{3}^-}\left(\frac{\tan^{2}{\left(6 x \right)}}{\sin^{2}{\left(3 x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}\right)$$
16
$$16$$
= 16.0
= 16.0
Respuesta numérica [src]
16.0
16.0