Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función cos(pi*x/2)*log(2+x)/sin(pi*x)^2

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
      /   /pi*x\           \
      |cos|----|*log(2 + x)|
      |   \ 2  /           |
 lim  |--------------------|
x->-1+|        2           |
      \     sin (pi*x)     /
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{\log{\left(x + 2 \right)} \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{\sin^{2}{\left(\pi x \right)}}\right)$$
Limit((cos((pi*x)/2)*log(2 + x))/sin(pi*x)^2, x, -1)
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\log{\left(x + 2 \right)} \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to -1^+} \sin^{2}{\left(\pi x \right)} = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{\log{\left(x + 2 \right)} \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{\sin^{2}{\left(\pi x \right)}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{\log{\left(x + 2 \right)} \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{\sin^{2}{\left(\pi x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \log{\left(x + 2 \right)} \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{\frac{d}{d x} \sin^{2}{\left(\pi x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{- \frac{\pi \log{\left(x + 2 \right)} \sin{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{2} + \frac{\cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{x + 2}}{2 \pi \sin{\left(\pi x \right)} \cos{\left(\pi x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to -1^+}\left(- \frac{- \frac{\pi \log{\left(x + 2 \right)} \sin{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{2} + \frac{\cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{x + 2}}{2 \pi \sin{\left(\pi x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to -1^+}\left(- \frac{- \frac{\pi \log{\left(x + 2 \right)} \sin{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{2} + \frac{\cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{x + 2}}{2 \pi \sin{\left(\pi x \right)}}\right)$$
=
$$\frac{1}{2 \pi}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Respuesta rápida [src]
 1  
----
2*pi
$$\frac{1}{2 \pi}$$
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to -1^-}\left(\frac{\log{\left(x + 2 \right)} \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{\sin^{2}{\left(\pi x \right)}}\right) = \frac{1}{2 \pi}$$
Más detalles con x→-1 a la izquierda
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{\log{\left(x + 2 \right)} \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{\sin^{2}{\left(\pi x \right)}}\right) = \frac{1}{2 \pi}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\log{\left(x + 2 \right)} \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{\sin^{2}{\left(\pi x \right)}}\right)$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\log{\left(x + 2 \right)} \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{\sin^{2}{\left(\pi x \right)}}\right) = \infty$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\log{\left(x + 2 \right)} \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{\sin^{2}{\left(\pi x \right)}}\right) = \infty$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\log{\left(x + 2 \right)} \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{\sin^{2}{\left(\pi x \right)}}\right) = \infty$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\log{\left(x + 2 \right)} \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{\sin^{2}{\left(\pi x \right)}}\right) = -\infty$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\log{\left(x + 2 \right)} \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{\sin^{2}{\left(\pi x \right)}}\right)$$
Más detalles con x→-oo
A la izquierda y a la derecha [src]
      /   /pi*x\           \
      |cos|----|*log(2 + x)|
      |   \ 2  /           |
 lim  |--------------------|
x->-1+|        2           |
      \     sin (pi*x)     /
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{\log{\left(x + 2 \right)} \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{\sin^{2}{\left(\pi x \right)}}\right)$$
 1  
----
2*pi
$$\frac{1}{2 \pi}$$
= 0.159154943091895
      /   /pi*x\           \
      |cos|----|*log(2 + x)|
      |   \ 2  /           |
 lim  |--------------------|
x->-1-|        2           |
      \     sin (pi*x)     /
$$\lim_{x \to -1^-}\left(\frac{\log{\left(x + 2 \right)} \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{\sin^{2}{\left(\pi x \right)}}\right)$$
 1  
----
2*pi
$$\frac{1}{2 \pi}$$
= 0.159154943091895
= 0.159154943091895
Respuesta numérica [src]
0.159154943091895
0.159154943091895