Sr Examen

Límite de la función sin(pi*x)/(pi*x)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /sin(pi*x)\
 lim |---------|
x->0+\   pi*x  /
limx0+(sin(πx)πx)\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(\pi x \right)}}{\pi x}\right)
Limit(sin(pi*x)/((pi*x)), x, 0)
Solución detallada
Tomamos como el límite
limx0+(sin(πx)πx)\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(\pi x \right)}}{\pi x}\right)
Sustituimos
u=πxu = \pi x
entonces
limx0+(sin(πx)πx)=limu0+(sin(u)u)\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(\pi x \right)}}{\pi x}\right) = \lim_{u \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(u \right)}}{u}\right)
=
limu0+(sin(u)u)\lim_{u \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(u \right)}}{u}\right)
El límite
limu0+(sin(u)u)\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:
limx0+(sin(πx)πx)=1\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(\pi x \right)}}{\pi x}\right) = 1
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
limx0+sin(πx)=0\lim_{x \to 0^+} \sin{\left(\pi x \right)} = 0
y el límite para el denominador es
limx0+(πx)=0\lim_{x \to 0^+}\left(\pi x\right) = 0
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
limx0+(sin(πx)πx)\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(\pi x \right)}}{\pi x}\right)
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
limx0+(sin(πx)πx)\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(\pi x \right)}}{\pi x}\right)
=
limx0+(ddxsin(πx)ddxπx)\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \sin{\left(\pi x \right)}}{\frac{d}{d x} \pi x}\right)
=
limx0+cos(πx)\lim_{x \to 0^+} \cos{\left(\pi x \right)}
=
limx0+1\lim_{x \to 0^+} 1
=
limx0+1\lim_{x \to 0^+} 1
=
11
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
02468-8-6-4-2-10102-1
A la izquierda y a la derecha [src]
     /sin(pi*x)\
 lim |---------|
x->0+\   pi*x  /
limx0+(sin(πx)πx)\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(\pi x \right)}}{\pi x}\right)
1
11
= 1.0
     /sin(pi*x)\
 lim |---------|
x->0-\   pi*x  /
limx0(sin(πx)πx)\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\sin{\left(\pi x \right)}}{\pi x}\right)
1
11
= 1.0
= 1.0
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
limx0(sin(πx)πx)=1\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\sin{\left(\pi x \right)}}{\pi x}\right) = 1
Más detalles con x→0 a la izquierda
limx0+(sin(πx)πx)=1\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sin{\left(\pi x \right)}}{\pi x}\right) = 1
limx(sin(πx)πx)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sin{\left(\pi x \right)}}{\pi x}\right) = 0
Más detalles con x→oo
limx1(sin(πx)πx)=0\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\sin{\left(\pi x \right)}}{\pi x}\right) = 0
Más detalles con x→1 a la izquierda
limx1+(sin(πx)πx)=0\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\sin{\left(\pi x \right)}}{\pi x}\right) = 0
Más detalles con x→1 a la derecha
limx(sin(πx)πx)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sin{\left(\pi x \right)}}{\pi x}\right) = 0
Más detalles con x→-oo
Respuesta rápida [src]
1
11
Respuesta numérica [src]
1.0
1.0
Gráfico
Límite de la función sin(pi*x)/(pi*x)