Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función cos(2*x)/(x^2*(-pi^2+16*x^2))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
        /     cos(2*x)     \
  lim   |------------------|
   -pi  | 2 /    2       2\|
x->----+\x *\- pi  + 16*x //
    4                       
$$\lim_{x \to \frac{\left(-1\right) \pi}{4}^+}\left(\frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2} \left(16 x^{2} - \pi^{2}\right)}\right)$$
Limit(cos(2*x)/((x^2*(-pi^2 + 16*x^2))), x, (-pi)/4)
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \frac{\left(-1\right) \pi}{4}^+}\left(\frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2}}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \frac{\left(-1\right) \pi}{4}^+}\left(16 x^{2} - \pi^{2}\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \frac{\left(-1\right) \pi}{4}^+}\left(\frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2} \left(16 x^{2} - \pi^{2}\right)}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \frac{\left(-1\right) \pi}{4}^+}\left(\frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2} \left(16 x^{2} - \pi^{2}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \frac{\left(-1\right) \pi}{4}^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2}}}{\frac{d}{d x} \left(16 x^{2} - \pi^{2}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \frac{\left(-1\right) \pi}{4}^+}\left(\frac{- \frac{2 \sin{\left(2 x \right)}}{x^{2}} - \frac{2 \cos{\left(2 x \right)}}{x^{3}}}{32 x}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \frac{\left(-1\right) \pi}{4}^+}\left(- \frac{- \frac{2 \sin{\left(2 x \right)}}{x^{2}} - \frac{2 \cos{\left(2 x \right)}}{x^{3}}}{8 \pi}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \frac{\left(-1\right) \pi}{4}^+}\left(- \frac{- \frac{2 \sin{\left(2 x \right)}}{x^{2}} - \frac{2 \cos{\left(2 x \right)}}{x^{3}}}{8 \pi}\right)$$
=
$$- \frac{4}{\pi^{3}}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
-4 
---
  3
pi 
$$- \frac{4}{\pi^{3}}$$
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to \frac{\left(-1\right) \pi}{4}^-}\left(\frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2} \left(16 x^{2} - \pi^{2}\right)}\right) = - \frac{4}{\pi^{3}}$$
Más detalles con x→(-pi)/4 a la izquierda
$$\lim_{x \to \frac{\left(-1\right) \pi}{4}^+}\left(\frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2} \left(16 x^{2} - \pi^{2}\right)}\right) = - \frac{4}{\pi^{3}}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2} \left(16 x^{2} - \pi^{2}\right)}\right) = 0$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2} \left(16 x^{2} - \pi^{2}\right)}\right) = -\infty$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2} \left(16 x^{2} - \pi^{2}\right)}\right) = -\infty$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2} \left(16 x^{2} - \pi^{2}\right)}\right) = - \frac{\cos{\left(2 \right)}}{-16 + \pi^{2}}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2} \left(16 x^{2} - \pi^{2}\right)}\right) = - \frac{\cos{\left(2 \right)}}{-16 + \pi^{2}}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2} \left(16 x^{2} - \pi^{2}\right)}\right) = 0$$
Más detalles con x→-oo
A la izquierda y a la derecha [src]
        /     cos(2*x)     \
  lim   |------------------|
   -pi  | 2 /    2       2\|
x->----+\x *\- pi  + 16*x //
    4                       
$$\lim_{x \to \frac{\left(-1\right) \pi}{4}^+}\left(\frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2} \left(16 x^{2} - \pi^{2}\right)}\right)$$
-4 
---
  3
pi 
$$- \frac{4}{\pi^{3}}$$
= -0.129006137732798
        /     cos(2*x)     \
  lim   |------------------|
   -pi  | 2 /    2       2\|
x->-----\x *\- pi  + 16*x //
    4                       
$$\lim_{x \to \frac{\left(-1\right) \pi}{4}^-}\left(\frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2} \left(16 x^{2} - \pi^{2}\right)}\right)$$
-4 
---
  3
pi 
$$- \frac{4}{\pi^{3}}$$
= -0.129006137732798
= -0.129006137732798
Respuesta numérica [src]
-0.129006137732798
-0.129006137732798