Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función x*(6+x^2-5*x)*sin(pi*x)/((-1+x)*log(2+cos(pi*x)))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /   /     2      \          \
     | x*\6 + x  - 5*x/*sin(pi*x)|
 lim |---------------------------|
x->3+\(-1 + x)*log(2 + cos(pi*x))/
$$\lim_{x \to 3^+}\left(\frac{x \left(- 5 x + \left(x^{2} + 6\right)\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{\left(x - 1\right) \log{\left(\cos{\left(\pi x \right)} + 2 \right)}}\right)$$
Limit(((x*(6 + x^2 - 5*x))*sin(pi*x))/(((-1 + x)*log(2 + cos(pi*x)))), x, 3)
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 3^+}\left(\frac{x \left(x^{2} - 5 x + 6\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{x - 1}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 3^+} \log{\left(\cos{\left(\pi x \right)} + 2 \right)} = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 3^+}\left(\frac{x \left(- 5 x + \left(x^{2} + 6\right)\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{\left(x - 1\right) \log{\left(\cos{\left(\pi x \right)} + 2 \right)}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 3^+}\left(\frac{x \left(x^{2} - 5 x + 6\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{\left(x - 1\right) \log{\left(\cos{\left(\pi x \right)} + 2 \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 3^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \frac{x \left(x^{2} - 5 x + 6\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{x - 1}}{\frac{d}{d x} \log{\left(\cos{\left(\pi x \right)} + 2 \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 3^+}\left(- \frac{\left(\cos{\left(\pi x \right)} + 2\right) \left(\frac{x \left(2 x - 5\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{x - 1} + \frac{\pi x \left(x^{2} - 5 x + 6\right) \cos{\left(\pi x \right)}}{x - 1} - \frac{x \left(x^{2} - 5 x + 6\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{\left(x - 1\right)^{2}} + \frac{\left(x^{2} - 5 x + 6\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{x - 1}\right)}{\pi \sin{\left(\pi x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 3^+}\left(- \frac{- \frac{x^{3} \sin{\left(\pi x \right)}}{x^{2} - 2 x + 1} + \frac{\pi x^{3} \cos{\left(\pi x \right)}}{x - 1} + \frac{5 x^{2} \sin{\left(\pi x \right)}}{x^{2} - 2 x + 1} + \frac{3 x^{2} \sin{\left(\pi x \right)}}{x - 1} - \frac{5 \pi x^{2} \cos{\left(\pi x \right)}}{x - 1} - \frac{6 x \sin{\left(\pi x \right)}}{x^{2} - 2 x + 1} - \frac{10 x \sin{\left(\pi x \right)}}{x - 1} + \frac{6 \pi x \cos{\left(\pi x \right)}}{x - 1} + \frac{6 \sin{\left(\pi x \right)}}{x - 1}}{\pi \sin{\left(\pi x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 3^+}\left(- \frac{- \frac{x^{3} \sin{\left(\pi x \right)}}{x^{2} - 2 x + 1} + \frac{\pi x^{3} \cos{\left(\pi x \right)}}{x - 1} + \frac{5 x^{2} \sin{\left(\pi x \right)}}{x^{2} - 2 x + 1} + \frac{3 x^{2} \sin{\left(\pi x \right)}}{x - 1} - \frac{5 \pi x^{2} \cos{\left(\pi x \right)}}{x - 1} - \frac{6 x \sin{\left(\pi x \right)}}{x^{2} - 2 x + 1} - \frac{10 x \sin{\left(\pi x \right)}}{x - 1} + \frac{6 \pi x \cos{\left(\pi x \right)}}{x - 1} + \frac{6 \sin{\left(\pi x \right)}}{x - 1}}{\pi \sin{\left(\pi x \right)}}\right)$$
=
$$- \frac{3}{\pi}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 3^-}\left(\frac{x \left(- 5 x + \left(x^{2} + 6\right)\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{\left(x - 1\right) \log{\left(\cos{\left(\pi x \right)} + 2 \right)}}\right) = - \frac{3}{\pi}$$
Más detalles con x→3 a la izquierda
$$\lim_{x \to 3^+}\left(\frac{x \left(- 5 x + \left(x^{2} + 6\right)\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{\left(x - 1\right) \log{\left(\cos{\left(\pi x \right)} + 2 \right)}}\right) = - \frac{3}{\pi}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x \left(- 5 x + \left(x^{2} + 6\right)\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{\left(x - 1\right) \log{\left(\cos{\left(\pi x \right)} + 2 \right)}}\right) = \frac{\left\langle -\infty, \infty\right\rangle}{\log{\left(2 \right)}}$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{x \left(- 5 x + \left(x^{2} + 6\right)\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{\left(x - 1\right) \log{\left(\cos{\left(\pi x \right)} + 2 \right)}}\right) = 0$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{x \left(- 5 x + \left(x^{2} + 6\right)\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{\left(x - 1\right) \log{\left(\cos{\left(\pi x \right)} + 2 \right)}}\right) = 0$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{x \left(- 5 x + \left(x^{2} + 6\right)\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{\left(x - 1\right) \log{\left(\cos{\left(\pi x \right)} + 2 \right)}}\right) = -\infty$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{x \left(- 5 x + \left(x^{2} + 6\right)\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{\left(x - 1\right) \log{\left(\cos{\left(\pi x \right)} + 2 \right)}}\right) = -\infty$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{x \left(- 5 x + \left(x^{2} + 6\right)\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{\left(x - 1\right) \log{\left(\cos{\left(\pi x \right)} + 2 \right)}}\right) = \frac{\left\langle -\infty, \infty\right\rangle}{\log{\left(2 \right)}}$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta rápida [src]
-3 
---
 pi
$$- \frac{3}{\pi}$$
A la izquierda y a la derecha [src]
     /   /     2      \          \
     | x*\6 + x  - 5*x/*sin(pi*x)|
 lim |---------------------------|
x->3+\(-1 + x)*log(2 + cos(pi*x))/
$$\lim_{x \to 3^+}\left(\frac{x \left(- 5 x + \left(x^{2} + 6\right)\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{\left(x - 1\right) \log{\left(\cos{\left(\pi x \right)} + 2 \right)}}\right)$$
-3 
---
 pi
$$- \frac{3}{\pi}$$
= -0.954929658551372
     /   /     2      \          \
     | x*\6 + x  - 5*x/*sin(pi*x)|
 lim |---------------------------|
x->3-\(-1 + x)*log(2 + cos(pi*x))/
$$\lim_{x \to 3^-}\left(\frac{x \left(- 5 x + \left(x^{2} + 6\right)\right) \sin{\left(\pi x \right)}}{\left(x - 1\right) \log{\left(\cos{\left(\pi x \right)} + 2 \right)}}\right)$$
-3 
---
 pi
$$- \frac{3}{\pi}$$
= -0.954929658551372
= -0.954929658551372
Respuesta numérica [src]
-0.954929658551372
-0.954929658551372