Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función sqrt(5+x)*asin(3*x)^4/(x^3*sqrt(1-cos(5*x)))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /  _______     4     \
     |\/ 5 + x *asin (3*x)|
 lim |--------------------|
x->0+| 3   ______________ |
     \x *\/ 1 - cos(5*x)  /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sqrt{x + 5} \operatorname{asin}^{4}{\left(3 x \right)}}{x^{3} \sqrt{1 - \cos{\left(5 x \right)}}}\right)$$
Limit((sqrt(5 + x)*asin(3*x)^4)/((x^3*sqrt(1 - cos(5*x)))), x, 0)
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sqrt{x + 5} \operatorname{asin}^{4}{\left(3 x \right)}}{x^{3}}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+} \sqrt{1 - \cos{\left(5 x \right)}} = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sqrt{x + 5} \operatorname{asin}^{4}{\left(3 x \right)}}{x^{3} \sqrt{1 - \cos{\left(5 x \right)}}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sqrt{x + 5} \operatorname{asin}^{4}{\left(3 x \right)}}{x^{3} \sqrt{1 - \cos{\left(5 x \right)}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \frac{\sqrt{x + 5} \operatorname{asin}^{4}{\left(3 x \right)}}{x^{3}}}{\frac{d}{d x} \sqrt{1 - \cos{\left(5 x \right)}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{2 \sqrt{1 - \cos{\left(5 x \right)}} \left(\frac{\operatorname{asin}^{4}{\left(3 x \right)}}{2 x^{3} \sqrt{x + 5}} + \frac{12 \sqrt{x + 5} \operatorname{asin}^{3}{\left(3 x \right)}}{x^{3} \sqrt{1 - 9 x^{2}}} - \frac{3 \sqrt{x + 5} \operatorname{asin}^{4}{\left(3 x \right)}}{x^{4}}\right)}{5 \sin{\left(5 x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{2 \sqrt{1 - \cos{\left(5 x \right)}} \left(\frac{\operatorname{asin}^{4}{\left(3 x \right)}}{2 x^{3} \sqrt{x + 5}} + \frac{12 \sqrt{x + 5} \operatorname{asin}^{3}{\left(3 x \right)}}{x^{3} \sqrt{1 - 9 x^{2}}} - \frac{3 \sqrt{x + 5} \operatorname{asin}^{4}{\left(3 x \right)}}{x^{4}}\right)}{5 \sin{\left(5 x \right)}}\right)$$
=
$$\frac{81 \sqrt{10}}{5}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
     ____
81*\/ 10 
---------
    5    
$$\frac{81 \sqrt{10}}{5}$$
A la izquierda y a la derecha [src]
     /  _______     4     \
     |\/ 5 + x *asin (3*x)|
 lim |--------------------|
x->0+| 3   ______________ |
     \x *\/ 1 - cos(5*x)  /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sqrt{x + 5} \operatorname{asin}^{4}{\left(3 x \right)}}{x^{3} \sqrt{1 - \cos{\left(5 x \right)}}}\right)$$
     ____
81*\/ 10 
---------
    5    
$$\frac{81 \sqrt{10}}{5}$$
= 51.2288980947277
     /  _______     4     \
     |\/ 5 + x *asin (3*x)|
 lim |--------------------|
x->0-| 3   ______________ |
     \x *\/ 1 - cos(5*x)  /
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\sqrt{x + 5} \operatorname{asin}^{4}{\left(3 x \right)}}{x^{3} \sqrt{1 - \cos{\left(5 x \right)}}}\right)$$
      ____
-81*\/ 10 
----------
    5     
$$- \frac{81 \sqrt{10}}{5}$$
= -51.2288980947277
= -51.2288980947277
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\sqrt{x + 5} \operatorname{asin}^{4}{\left(3 x \right)}}{x^{3} \sqrt{1 - \cos{\left(5 x \right)}}}\right) = \frac{81 \sqrt{10}}{5}$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sqrt{x + 5} \operatorname{asin}^{4}{\left(3 x \right)}}{x^{3} \sqrt{1 - \cos{\left(5 x \right)}}}\right) = \frac{81 \sqrt{10}}{5}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sqrt{x + 5} \operatorname{asin}^{4}{\left(3 x \right)}}{x^{3} \sqrt{1 - \cos{\left(5 x \right)}}}\right)$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\sqrt{x + 5} \operatorname{asin}^{4}{\left(3 x \right)}}{x^{3} \sqrt{1 - \cos{\left(5 x \right)}}}\right) = \frac{\sqrt{6} \operatorname{asin}^{4}{\left(3 \right)}}{\sqrt{1 - \cos{\left(5 \right)}}}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\sqrt{x + 5} \operatorname{asin}^{4}{\left(3 x \right)}}{x^{3} \sqrt{1 - \cos{\left(5 x \right)}}}\right) = \frac{\sqrt{6} \operatorname{asin}^{4}{\left(3 \right)}}{\sqrt{1 - \cos{\left(5 \right)}}}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sqrt{x + 5} \operatorname{asin}^{4}{\left(3 x \right)}}{x^{3} \sqrt{1 - \cos{\left(5 x \right)}}}\right)$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta numérica [src]
51.2288980947277
51.2288980947277