Sr Examen

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asin(x)^2*log(1+x)/((1-cos(2*x))*tan(5*x))

Límite de la función asin(x)^2*log(1+x)/((1-cos(2*x))*tan(5*x))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

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

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{\tan{\left(5 x \right)}}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{\left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right) \tan{\left(5 x \right)}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{\left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right) \tan{\left(5 x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \frac{\log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{\tan{\left(5 x \right)}}}{\frac{d}{d x} \left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{- 5 \log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)} - \frac{5 \log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{\tan^{2}{\left(5 x \right)}} + \frac{\operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{x \tan{\left(5 x \right)} + \tan{\left(5 x \right)}} + \frac{2 \log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(x \right)}}{\sqrt{1 - x^{2}} \tan{\left(5 x \right)}}}{2 \sin{\left(2 x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{- 5 \log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)} - \frac{5 \log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{\tan^{2}{\left(5 x \right)}} + \frac{\operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{x \tan{\left(5 x \right)} + \tan{\left(5 x \right)}} + \frac{2 \log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}{\left(x \right)}}{\sqrt{1 - x^{2}} \tan{\left(5 x \right)}}}{2 \sin{\left(2 x \right)}}\right)$$
=
$$\frac{1}{10}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
1/10
$$\frac{1}{10}$$
A la izquierda y a la derecha [src]
     /      2                \
     |  asin (x)*log(1 + x)  |
 lim |-----------------------|
x->0+\(1 - cos(2*x))*tan(5*x)/
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{\left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right) \tan{\left(5 x \right)}}\right)$$
1/10
$$\frac{1}{10}$$
= 0.1
     /      2                \
     |  asin (x)*log(1 + x)  |
 lim |-----------------------|
x->0-\(1 - cos(2*x))*tan(5*x)/
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{\left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right) \tan{\left(5 x \right)}}\right)$$
1/10
$$\frac{1}{10}$$
= 0.1
= 0.1
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{\left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right) \tan{\left(5 x \right)}}\right) = \frac{1}{10}$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{\left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right) \tan{\left(5 x \right)}}\right) = \frac{1}{10}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{\left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right) \tan{\left(5 x \right)}}\right)$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{\left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right) \tan{\left(5 x \right)}}\right) = - \frac{\pi^{2} \log{\left(2 \right)}}{4 \cos{\left(2 \right)} \tan{\left(5 \right)} - 4 \tan{\left(5 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{\left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right) \tan{\left(5 x \right)}}\right) = - \frac{\pi^{2} \log{\left(2 \right)}}{4 \cos{\left(2 \right)} \tan{\left(5 \right)} - 4 \tan{\left(5 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\log{\left(x + 1 \right)} \operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{\left(1 - \cos{\left(2 x \right)}\right) \tan{\left(5 x \right)}}\right)$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta numérica [src]
0.1
0.1
Gráfico
Límite de la función asin(x)^2*log(1+x)/((1-cos(2*x))*tan(5*x))