Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función asin(pi*x/2)/x

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /    /pi*x\\
     |asin|----||
     |    \ 2  /|
 lim |----------|
x->0+\    x     /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{x}\right)$$
Limit(asin((pi*x)/2)/x, x, 0)
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{x}\right)$$
Sustituimos
$$u = \operatorname{asin}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}$$
$$x = \frac{2 \sin{\left(u \right)}}{\pi}$$
obtendremos
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{x}\right) = \lim_{u \to 0^+}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\frac{\pi}{2} \sin{\left(u \right)}}{\frac{1}{2} \pi} \right)}}{\frac{1}{\frac{1}{2} \pi} \sin{\left(u \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{u \to 0^+}\left(\frac{\frac{\pi}{2} \operatorname{asin}{\left(\sin{\left(u \right)} \right)}}{\sin{\left(u \right)}}\right) = \lim_{u \to 0^+}\left(\frac{\pi u}{2 \sin{\left(u \right)}}\right)$$
=
$$\frac{\pi}{2} \lim_{u \to 0^+} \frac{1}{\frac{1}{u} \sin{\left(u \right)}}$$
                /sin(u)\  
= pi/2 / (  lim |------| )
           u->0+\  u   /  

El límite
$$\lim_{u \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(u \right)}}{u}\right)$$
hay el primer límite, es igual a 1.

Entonces la respuesta definitiva es:
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{x}\right) = \frac{\pi}{2}$$
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+} \operatorname{asin}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)} = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+} x = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{x}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{x}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \operatorname{asin}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{\frac{d}{d x} x}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\pi}{2 \sqrt{- \frac{\pi^{2} x^{2}}{4} + 1}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\pi}{2}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\pi}{2}\right)$$
=
$$\frac{\pi}{2}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
A la izquierda y a la derecha [src]
     /    /pi*x\\
     |asin|----||
     |    \ 2  /|
 lim |----------|
x->0+\    x     /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{x}\right)$$
pi
--
2 
$$\frac{\pi}{2}$$
= 1.5707963267949
     /    /pi*x\\
     |asin|----||
     |    \ 2  /|
 lim |----------|
x->0-\    x     /
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{x}\right)$$
pi
--
2 
$$\frac{\pi}{2}$$
= 1.5707963267949
= 1.5707963267949
Respuesta rápida [src]
pi
--
2 
$$\frac{\pi}{2}$$
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{x}\right) = \frac{\pi}{2}$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{x}\right) = \frac{\pi}{2}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{x}\right)$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{x}\right) = \operatorname{asin}{\left(\frac{\pi}{2} \right)}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{x}\right) = \operatorname{asin}{\left(\frac{\pi}{2} \right)}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{x}\right)$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta numérica [src]
1.5707963267949
1.5707963267949