Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función (log(2*x)/log(10)-log(pi)/log(10))/(cos(x)*sin(5*x/2))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
      /log(2*x)   log(pi)\
      |-------- - -------|
      |log(10)    log(10)|
 lim  |------------------|
   pi |           /5*x\  |
x->--+| cos(x)*sin|---|  |
   2  \           \ 2 /  /
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{2}^+}\left(\frac{\frac{\log{\left(2 x \right)}}{\log{\left(10 \right)}} - \frac{\log{\left(\pi \right)}}{\log{\left(10 \right)}}}{\sin{\left(\frac{5 x}{2} \right)} \cos{\left(x \right)}}\right)$$
Limit((log(2*x)/log(10) - log(pi)/log(10))/((cos(x)*sin((5*x)/2))), x, pi/2)
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{2}^+}\left(\log{\left(x \right)} - \log{\left(\pi \right)} + \log{\left(2 \right)}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{2}^+}\left(\log{\left(10 \right)} \sin{\left(\frac{5 x}{2} \right)} \cos{\left(x \right)}\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{2}^+}\left(\frac{\frac{\log{\left(2 x \right)}}{\log{\left(10 \right)}} - \frac{\log{\left(\pi \right)}}{\log{\left(10 \right)}}}{\sin{\left(\frac{5 x}{2} \right)} \cos{\left(x \right)}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{2}^+}\left(\frac{\log{\left(2 x \right)} - \log{\left(\pi \right)}}{\log{\left(10 \right)} \sin{\left(\frac{5 x}{2} \right)} \cos{\left(x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{2}^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(\log{\left(x \right)} - \log{\left(\pi \right)} + \log{\left(2 \right)}\right)}{\frac{d}{d x} \log{\left(10 \right)} \sin{\left(\frac{5 x}{2} \right)} \cos{\left(x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{2}^+}\left(\frac{1}{x \left(- \log{\left(10 \right)} \sin{\left(x \right)} \sin{\left(\frac{5 x}{2} \right)} + \frac{5 \log{\left(10 \right)} \cos{\left(x \right)} \cos{\left(\frac{5 x}{2} \right)}}{2}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{2}^+}\left(\frac{1}{x \left(- \log{\left(10 \right)} \sin{\left(x \right)} \sin{\left(\frac{5 x}{2} \right)} + \frac{5 \log{\left(10 \right)} \cos{\left(x \right)} \cos{\left(\frac{5 x}{2} \right)}}{2}\right)}\right)$$
=
$$\frac{2 \sqrt{2}}{\pi \log{\left(10 \right)}}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
     ___  
 2*\/ 2   
----------
pi*log(10)
$$\frac{2 \sqrt{2}}{\pi \log{\left(10 \right)}}$$
A la izquierda y a la derecha [src]
      /log(2*x)   log(pi)\
      |-------- - -------|
      |log(10)    log(10)|
 lim  |------------------|
   pi |           /5*x\  |
x->--+| cos(x)*sin|---|  |
   2  \           \ 2 /  /
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{2}^+}\left(\frac{\frac{\log{\left(2 x \right)}}{\log{\left(10 \right)}} - \frac{\log{\left(\pi \right)}}{\log{\left(10 \right)}}}{\sin{\left(\frac{5 x}{2} \right)} \cos{\left(x \right)}}\right)$$
     ___  
 2*\/ 2   
----------
pi*log(10)
$$\frac{2 \sqrt{2}}{\pi \log{\left(10 \right)}}$$
= 0.391002408074495
      /log(2*x)   log(pi)\
      |-------- - -------|
      |log(10)    log(10)|
 lim  |------------------|
   pi |           /5*x\  |
x->---| cos(x)*sin|---|  |
   2  \           \ 2 /  /
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{2}^-}\left(\frac{\frac{\log{\left(2 x \right)}}{\log{\left(10 \right)}} - \frac{\log{\left(\pi \right)}}{\log{\left(10 \right)}}}{\sin{\left(\frac{5 x}{2} \right)} \cos{\left(x \right)}}\right)$$
     ___  
 2*\/ 2   
----------
pi*log(10)
$$\frac{2 \sqrt{2}}{\pi \log{\left(10 \right)}}$$
= 0.391002408074495
= 0.391002408074495
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{2}^-}\left(\frac{\frac{\log{\left(2 x \right)}}{\log{\left(10 \right)}} - \frac{\log{\left(\pi \right)}}{\log{\left(10 \right)}}}{\sin{\left(\frac{5 x}{2} \right)} \cos{\left(x \right)}}\right) = \frac{2 \sqrt{2}}{\pi \log{\left(10 \right)}}$$
Más detalles con x→pi/2 a la izquierda
$$\lim_{x \to \frac{\pi}{2}^+}\left(\frac{\frac{\log{\left(2 x \right)}}{\log{\left(10 \right)}} - \frac{\log{\left(\pi \right)}}{\log{\left(10 \right)}}}{\sin{\left(\frac{5 x}{2} \right)} \cos{\left(x \right)}}\right) = \frac{2 \sqrt{2}}{\pi \log{\left(10 \right)}}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{\log{\left(2 x \right)}}{\log{\left(10 \right)}} - \frac{\log{\left(\pi \right)}}{\log{\left(10 \right)}}}{\sin{\left(\frac{5 x}{2} \right)} \cos{\left(x \right)}}\right)$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\frac{\log{\left(2 x \right)}}{\log{\left(10 \right)}} - \frac{\log{\left(\pi \right)}}{\log{\left(10 \right)}}}{\sin{\left(\frac{5 x}{2} \right)} \cos{\left(x \right)}}\right) = \infty$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{\log{\left(2 x \right)}}{\log{\left(10 \right)}} - \frac{\log{\left(\pi \right)}}{\log{\left(10 \right)}}}{\sin{\left(\frac{5 x}{2} \right)} \cos{\left(x \right)}}\right) = -\infty$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\frac{\log{\left(2 x \right)}}{\log{\left(10 \right)}} - \frac{\log{\left(\pi \right)}}{\log{\left(10 \right)}}}{\sin{\left(\frac{5 x}{2} \right)} \cos{\left(x \right)}}\right) = \frac{- \log{\left(\pi \right)} + \log{\left(2 \right)}}{\log{\left(10 \right)} \sin{\left(\frac{5}{2} \right)} \cos{\left(1 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\frac{\log{\left(2 x \right)}}{\log{\left(10 \right)}} - \frac{\log{\left(\pi \right)}}{\log{\left(10 \right)}}}{\sin{\left(\frac{5 x}{2} \right)} \cos{\left(x \right)}}\right) = \frac{- \log{\left(\pi \right)} + \log{\left(2 \right)}}{\log{\left(10 \right)} \sin{\left(\frac{5}{2} \right)} \cos{\left(1 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\frac{\log{\left(2 x \right)}}{\log{\left(10 \right)}} - \frac{\log{\left(\pi \right)}}{\log{\left(10 \right)}}}{\sin{\left(\frac{5 x}{2} \right)} \cos{\left(x \right)}}\right)$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta numérica [src]
0.391002408074495
0.391002408074495