Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función (2*x-pi/2+acot(2*x))/x^3

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

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

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(4 x + 2 \operatorname{acot}{\left(2 x \right)} - \pi\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(2 x^{3}\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(2 x - \frac{\pi}{2}\right) + \operatorname{acot}{\left(2 x \right)}}{x^{3}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{4 x + 2 \operatorname{acot}{\left(2 x \right)} - \pi}{2 x^{3}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(4 x + 2 \operatorname{acot}{\left(2 x \right)} - \pi\right)}{\frac{d}{d x} 2 x^{3}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{4 - \frac{4}{4 x^{2} + 1}}{6 x^{2}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(4 - \frac{4}{4 x^{2} + 1}\right)}{\frac{d}{d x} 6 x^{2}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{8}{3 \left(4 x^{2} + 1\right)^{2}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+} \frac{8}{3}$$
=
$$\lim_{x \to 0^+} \frac{8}{3}$$
=
$$\frac{8}{3}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 2 vez (veces)
Gráfica
A la izquierda y a la derecha [src]
     /      pi            \
     |2*x - -- + acot(2*x)|
     |      2             |
 lim |--------------------|
x->0+|          3         |
     \         x          /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(2 x - \frac{\pi}{2}\right) + \operatorname{acot}{\left(2 x \right)}}{x^{3}}\right)$$
8/3
$$\frac{8}{3}$$
= 2.66666666666667
     /      pi            \
     |2*x - -- + acot(2*x)|
     |      2             |
 lim |--------------------|
x->0-|          3         |
     \         x          /
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\left(2 x - \frac{\pi}{2}\right) + \operatorname{acot}{\left(2 x \right)}}{x^{3}}\right)$$
oo
$$\infty$$
= 10816352.2346556
= 10816352.2346556
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\left(2 x - \frac{\pi}{2}\right) + \operatorname{acot}{\left(2 x \right)}}{x^{3}}\right) = \frac{8}{3}$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(2 x - \frac{\pi}{2}\right) + \operatorname{acot}{\left(2 x \right)}}{x^{3}}\right) = \frac{8}{3}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(2 x - \frac{\pi}{2}\right) + \operatorname{acot}{\left(2 x \right)}}{x^{3}}\right) = 0$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\left(2 x - \frac{\pi}{2}\right) + \operatorname{acot}{\left(2 x \right)}}{x^{3}}\right) = - \frac{\pi}{2} + \operatorname{acot}{\left(2 \right)} + 2$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\left(2 x - \frac{\pi}{2}\right) + \operatorname{acot}{\left(2 x \right)}}{x^{3}}\right) = - \frac{\pi}{2} + \operatorname{acot}{\left(2 \right)} + 2$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(2 x - \frac{\pi}{2}\right) + \operatorname{acot}{\left(2 x \right)}}{x^{3}}\right) = 0$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta rápida [src]
8/3
$$\frac{8}{3}$$
Respuesta numérica [src]
2.66666666666667
2.66666666666667