Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función (-2*sin(x)+2*x^2+log(1+2*x))/x^3

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /               2               \
     |-2*sin(x) + 2*x  + log(1 + 2*x)|
 lim |-------------------------------|
x->0+|                3              |
     \               x               /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(2 x^{2} - 2 \sin{\left(x \right)}\right) + \log{\left(2 x + 1 \right)}}{x^{3}}\right)$$
Limit((-2*sin(x) + 2*x^2 + log(1 + 2*x))/x^3, x, 0)
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(2 x^{2} + \log{\left(2 x + 1 \right)} - 2 \sin{\left(x \right)}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+} x^{3} = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(2 x^{2} - 2 \sin{\left(x \right)}\right) + \log{\left(2 x + 1 \right)}}{x^{3}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{2 x^{2} + \log{\left(2 x + 1 \right)} - 2 \sin{\left(x \right)}}{x^{3}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(2 x^{2} + \log{\left(2 x + 1 \right)} - 2 \sin{\left(x \right)}\right)}{\frac{d}{d x} x^{3}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{4 x - 2 \cos{\left(x \right)} + \frac{2}{2 x + 1}}{3 x^{2}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(4 x - 2 \cos{\left(x \right)} + \frac{2}{2 x + 1}\right)}{\frac{d}{d x} 3 x^{2}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{2 \sin{\left(x \right)} + 4 - \frac{4}{4 x^{2} + 4 x + 1}}{6 x}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(2 \sin{\left(x \right)} + 4 - \frac{4}{4 x^{2} + 4 x + 1}\right)}{\frac{d}{d x} 6 x}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{16 x}{3 \left(16 x^{4} + 32 x^{3} + 24 x^{2} + 8 x + 1\right)} + \frac{\cos{\left(x \right)}}{3} + \frac{8}{3 \left(16 x^{4} + 32 x^{3} + 24 x^{2} + 8 x + 1\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{16 x}{3 \left(16 x^{4} + 32 x^{3} + 24 x^{2} + 8 x + 1\right)} + \frac{\cos{\left(x \right)}}{3} + \frac{8}{3 \left(16 x^{4} + 32 x^{3} + 24 x^{2} + 8 x + 1\right)}\right)$$
=
$$3$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 3 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
3
$$3$$
A la izquierda y a la derecha [src]
     /               2               \
     |-2*sin(x) + 2*x  + log(1 + 2*x)|
 lim |-------------------------------|
x->0+|                3              |
     \               x               /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(2 x^{2} - 2 \sin{\left(x \right)}\right) + \log{\left(2 x + 1 \right)}}{x^{3}}\right)$$
3
$$3$$
= 3
     /               2               \
     |-2*sin(x) + 2*x  + log(1 + 2*x)|
 lim |-------------------------------|
x->0-|                3              |
     \               x               /
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\left(2 x^{2} - 2 \sin{\left(x \right)}\right) + \log{\left(2 x + 1 \right)}}{x^{3}}\right)$$
3
$$3$$
= 3.18750433570997
= 3.18750433570997
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\left(2 x^{2} - 2 \sin{\left(x \right)}\right) + \log{\left(2 x + 1 \right)}}{x^{3}}\right) = 3$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(2 x^{2} - 2 \sin{\left(x \right)}\right) + \log{\left(2 x + 1 \right)}}{x^{3}}\right) = 3$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(2 x^{2} - 2 \sin{\left(x \right)}\right) + \log{\left(2 x + 1 \right)}}{x^{3}}\right) = 0$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\left(2 x^{2} - 2 \sin{\left(x \right)}\right) + \log{\left(2 x + 1 \right)}}{x^{3}}\right) = - 2 \sin{\left(1 \right)} + \log{\left(3 \right)} + 2$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\left(2 x^{2} - 2 \sin{\left(x \right)}\right) + \log{\left(2 x + 1 \right)}}{x^{3}}\right) = - 2 \sin{\left(1 \right)} + \log{\left(3 \right)} + 2$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(2 x^{2} - 2 \sin{\left(x \right)}\right) + \log{\left(2 x + 1 \right)}}{x^{3}}\right) = 0$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta numérica [src]
3.0
3.0