Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función (x*tan(pi*2^(-2-x))+tan(pi*2^(-2-x)))/(x*tan(pi*2^(-1-x)))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /     /    -2 - x\      /    -2 - x\\
     |x*tan\pi*2      / + tan\pi*2      /|
 lim |-----------------------------------|
x->oo|              /    -1 - x\         |
     \         x*tan\pi*2      /         /
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x \tan{\left(2^{- x - 2} \pi \right)} + \tan{\left(2^{- x - 2} \pi \right)}}{x \tan{\left(2^{- x - 1} \pi \right)}}\right)$$
Limit((x*tan(pi*2^(-2 - x)) + tan(pi*2^(-2 - x)))/((x*tan(pi*2^(-1 - x)))), x, oo, dir='-')
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
oo/oo,

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