Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función (-1+exp(-4*x))*sin(5*x)/(x*tan(2*x))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     //      -4*x\         \
     |\-1 + e    /*sin(5*x)|
 lim |---------------------|
x->0+\      x*tan(2*x)     /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(-1 + e^{- 4 x}\right) \sin{\left(5 x \right)}}{x \tan{\left(2 x \right)}}\right)$$
Limit(((-1 + exp(-4*x))*sin(5*x))/((x*tan(2*x))), x, 0)
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(1 - e^{4 x}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{x e^{4 x} \tan{\left(2 x \right)}}{\sin{\left(5 x \right)}}\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(-1 + e^{- 4 x}\right) \sin{\left(5 x \right)}}{x \tan{\left(2 x \right)}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(1 - e^{4 x}\right) e^{- 4 x} \sin{\left(5 x \right)}}{x \tan{\left(2 x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(1 - e^{4 x}\right)}{\frac{d}{d x} \frac{x e^{4 x} \tan{\left(2 x \right)}}{\sin{\left(5 x \right)}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(- \frac{4 e^{4 x}}{\frac{x \left(2 \tan^{2}{\left(2 x \right)} + 2\right) e^{4 x}}{\sin{\left(5 x \right)}} + \frac{4 x e^{4 x} \tan{\left(2 x \right)}}{\sin{\left(5 x \right)}} - \frac{5 x e^{4 x} \cos{\left(5 x \right)} \tan{\left(2 x \right)}}{\sin^{2}{\left(5 x \right)}} + \frac{e^{4 x} \tan{\left(2 x \right)}}{\sin{\left(5 x \right)}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(- \frac{4}{\frac{2 x e^{4 x} \tan^{2}{\left(2 x \right)}}{\sin{\left(5 x \right)}} + \frac{4 x e^{4 x} \tan{\left(2 x \right)}}{\sin{\left(5 x \right)}} + \frac{2 x e^{4 x}}{\sin{\left(5 x \right)}} - \frac{5 x e^{4 x} \cos{\left(5 x \right)} \tan{\left(2 x \right)}}{\sin^{2}{\left(5 x \right)}} + \frac{e^{4 x} \tan{\left(2 x \right)}}{\sin{\left(5 x \right)}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(- \frac{4}{\frac{2 x e^{4 x} \tan^{2}{\left(2 x \right)}}{\sin{\left(5 x \right)}} + \frac{4 x e^{4 x} \tan{\left(2 x \right)}}{\sin{\left(5 x \right)}} + \frac{2 x e^{4 x}}{\sin{\left(5 x \right)}} - \frac{5 x e^{4 x} \cos{\left(5 x \right)} \tan{\left(2 x \right)}}{\sin^{2}{\left(5 x \right)}} + \frac{e^{4 x} \tan{\left(2 x \right)}}{\sin{\left(5 x \right)}}}\right)$$
=
$$-10$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
-10
$$-10$$
A la izquierda y a la derecha [src]
     //      -4*x\         \
     |\-1 + e    /*sin(5*x)|
 lim |---------------------|
x->0+\      x*tan(2*x)     /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(-1 + e^{- 4 x}\right) \sin{\left(5 x \right)}}{x \tan{\left(2 x \right)}}\right)$$
-10
$$-10$$
= -10
     //      -4*x\         \
     |\-1 + e    /*sin(5*x)|
 lim |---------------------|
x->0-\      x*tan(2*x)     /
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\left(-1 + e^{- 4 x}\right) \sin{\left(5 x \right)}}{x \tan{\left(2 x \right)}}\right)$$
-10
$$-10$$
= -10
= -10
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\left(-1 + e^{- 4 x}\right) \sin{\left(5 x \right)}}{x \tan{\left(2 x \right)}}\right) = -10$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(-1 + e^{- 4 x}\right) \sin{\left(5 x \right)}}{x \tan{\left(2 x \right)}}\right) = -10$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(-1 + e^{- 4 x}\right) \sin{\left(5 x \right)}}{x \tan{\left(2 x \right)}}\right)$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\left(-1 + e^{- 4 x}\right) \sin{\left(5 x \right)}}{x \tan{\left(2 x \right)}}\right) = - \frac{e^{4} \sin{\left(5 \right)} - \sin{\left(5 \right)}}{e^{4} \tan{\left(2 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\left(-1 + e^{- 4 x}\right) \sin{\left(5 x \right)}}{x \tan{\left(2 x \right)}}\right) = - \frac{e^{4} \sin{\left(5 \right)} - \sin{\left(5 \right)}}{e^{4} \tan{\left(2 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(-1 + e^{- 4 x}\right) \sin{\left(5 x \right)}}{x \tan{\left(2 x \right)}}\right)$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta numérica [src]
-10.0
-10.0