Sr Examen

Otras calculadoras:

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

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /-5 + 5*cos(6*x)\
 lim |---------------|
x->0+|        2      |
     \       x       /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{5 \cos{\left(6 x \right)} - 5}{x^{2}}\right)$$
Limit((-5 + 5*cos(6*x))/x^2, x, 0)
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{5 \cos{\left(6 x \right)} - 5}{x^{2}}\right)$$
Usamos la fórmula trigonométrica
sin(a)^2 = (1 - cos(2*a))/2

cambiamos
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{5 \cos{\left(6 x \right)} - 5}{x^{2}}\right) = \lim_{x \to 0^+}\left(- \frac{10 \sin^{2}{\left(3 x \right)}}{x^{2}}\right)$$
=
$$- 10 \left(\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(3 x \right)}}{x}\right)\right)^{2}$$
Sustituimos
$$u = 3 x$$
entonces
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(3 x \right)}}{x}\right) = \lim_{u \to 0^+}\left(\frac{3 \sin{\left(u \right)}}{u}\right)$$
=
$$3 \lim_{u \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(u \right)}}{u}\right)$$
El límite
$$\lim_{u \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(u \right)}}{u}\right)$$
hay el primer límite, es igual a 1.
entonces
$$- 10 \left(\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(3 x \right)}}{x}\right)\right)^{2} = - 10 \left(3 \lim_{u \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(u \right)}}{u}\right)\right)^{2}$$
=
$$- 10 \cdot 3^{2}$$
=
$$-90$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{5 \cos{\left(6 x \right)} - 5}{x^{2}}\right) = -90$$
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\cos{\left(6 x \right)} - 1\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{x^{2}}{5}\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{5 \cos{\left(6 x \right)} - 5}{x^{2}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{5 \left(\cos{\left(6 x \right)} - 1\right)}{x^{2}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(\cos{\left(6 x \right)} - 1\right)}{\frac{d}{d x} \frac{x^{2}}{5}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(- \frac{15 \sin{\left(6 x \right)}}{x}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \sin{\left(6 x \right)}}{\frac{d}{d x} \left(- \frac{x}{15}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(- 90 \cos{\left(6 x \right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+} -90$$
=
$$\lim_{x \to 0^+} -90$$
=
$$-90$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 2 vez (veces)
Gráfica
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{5 \cos{\left(6 x \right)} - 5}{x^{2}}\right) = -90$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{5 \cos{\left(6 x \right)} - 5}{x^{2}}\right) = -90$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{5 \cos{\left(6 x \right)} - 5}{x^{2}}\right) = 0$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{5 \cos{\left(6 x \right)} - 5}{x^{2}}\right) = -5 + 5 \cos{\left(6 \right)}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{5 \cos{\left(6 x \right)} - 5}{x^{2}}\right) = -5 + 5 \cos{\left(6 \right)}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{5 \cos{\left(6 x \right)} - 5}{x^{2}}\right) = 0$$
Más detalles con x→-oo
A la izquierda y a la derecha [src]
     /-5 + 5*cos(6*x)\
 lim |---------------|
x->0+|        2      |
     \       x       /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{5 \cos{\left(6 x \right)} - 5}{x^{2}}\right)$$
-90
$$-90$$
= -90
     /-5 + 5*cos(6*x)\
 lim |---------------|
x->0-|        2      |
     \       x       /
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{5 \cos{\left(6 x \right)} - 5}{x^{2}}\right)$$
-90
$$-90$$
= -90
= -90
Respuesta rápida [src]
-90
$$-90$$
Respuesta numérica [src]
-90.0
-90.0