Sr Examen

Límite de la función (x+sin(pi*x))/(x-sin(pi*x))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

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

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(x + \sin{\left(\pi x \right)}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(x - \sin{\left(\pi x \right)}\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{x + \sin{\left(\pi x \right)}}{x - \sin{\left(\pi x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(x + \sin{\left(\pi x \right)}\right)}{\frac{d}{d x} \left(x - \sin{\left(\pi x \right)}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\pi \cos{\left(\pi x \right)} + 1}{- \pi \cos{\left(\pi x \right)} + 1}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\pi \cos{\left(\pi x \right)} + 1}{- \pi \cos{\left(\pi x \right)} + 1}\right)$$
=
$$- \frac{1 + \pi}{-1 + \pi}$$
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 + pi) 
----------
 -1 + pi  
$$- \frac{1 + \pi}{-1 + \pi}$$
A la izquierda y a la derecha [src]
     /x + sin(pi*x)\
 lim |-------------|
x->0+\x - sin(pi*x)/
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{x + \sin{\left(\pi x \right)}}{x - \sin{\left(\pi x \right)}}\right)$$
-(1 + pi) 
----------
 -1 + pi  
$$- \frac{1 + \pi}{-1 + \pi}$$
= -1.93388441384852
     /x + sin(pi*x)\
 lim |-------------|
x->0-\x - sin(pi*x)/
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{x + \sin{\left(\pi x \right)}}{x - \sin{\left(\pi x \right)}}\right)$$
-(1 + pi) 
----------
 -1 + pi  
$$- \frac{1 + \pi}{-1 + \pi}$$
= -1.93388441384852
= -1.93388441384852
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{x + \sin{\left(\pi x \right)}}{x - \sin{\left(\pi x \right)}}\right) = - \frac{1 + \pi}{-1 + \pi}$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{x + \sin{\left(\pi x \right)}}{x - \sin{\left(\pi x \right)}}\right) = - \frac{1 + \pi}{-1 + \pi}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x + \sin{\left(\pi x \right)}}{x - \sin{\left(\pi x \right)}}\right) = 1$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{x + \sin{\left(\pi x \right)}}{x - \sin{\left(\pi x \right)}}\right) = 1$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{x + \sin{\left(\pi x \right)}}{x - \sin{\left(\pi x \right)}}\right) = 1$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{x + \sin{\left(\pi x \right)}}{x - \sin{\left(\pi x \right)}}\right) = 1$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta numérica [src]
-1.93388441384852
-1.93388441384852