Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función tan(x/2)^2*cos(x)/log(1-2*x*sin(x))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

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

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\cos{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+} \log{\left(- 2 x \sin{\left(x \right)} + 1 \right)} = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\cos{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{\log{\left(- 2 x \sin{\left(x \right)} + 1 \right)}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\cos{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{\log{\left(- 2 x \sin{\left(x \right)} + 1 \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \cos{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{\frac{d}{d x} \log{\left(- 2 x \sin{\left(x \right)} + 1 \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(- 2 x \sin{\left(x \right)} + 1\right) \left(\left(\tan^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)} \tan{\left(\frac{x}{2} \right)} - \sin{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}\right)}{- 2 x \cos{\left(x \right)} - 2 \sin{\left(x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{- \sin{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)} + \cos{\left(x \right)} \tan^{3}{\left(\frac{x}{2} \right)} + \cos{\left(x \right)} \tan{\left(\frac{x}{2} \right)}}{- 2 x \cos{\left(x \right)} - 2 \sin{\left(x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{- \sin{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)} + \cos{\left(x \right)} \tan^{3}{\left(\frac{x}{2} \right)} + \cos{\left(x \right)} \tan{\left(\frac{x}{2} \right)}}{- 2 x \cos{\left(x \right)} - 2 \sin{\left(x \right)}}\right)$$
=
$$- \frac{1}{8}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
-1/8
$$- \frac{1}{8}$$
A la izquierda y a la derecha [src]
     /      2/x\         \
     |   tan |-|*cos(x)  |
     |       \2/         |
 lim |-------------------|
x->0+\log(1 - 2*x*sin(x))/
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\cos{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{\log{\left(- 2 x \sin{\left(x \right)} + 1 \right)}}\right)$$
-1/8
$$- \frac{1}{8}$$
= -0.125
     /      2/x\         \
     |   tan |-|*cos(x)  |
     |       \2/         |
 lim |-------------------|
x->0-\log(1 - 2*x*sin(x))/
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\cos{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{\log{\left(- 2 x \sin{\left(x \right)} + 1 \right)}}\right)$$
-1/8
$$- \frac{1}{8}$$
= -0.125
= -0.125
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\cos{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{\log{\left(- 2 x \sin{\left(x \right)} + 1 \right)}}\right) = - \frac{1}{8}$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\cos{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{\log{\left(- 2 x \sin{\left(x \right)} + 1 \right)}}\right) = - \frac{1}{8}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\cos{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{\log{\left(- 2 x \sin{\left(x \right)} + 1 \right)}}\right)$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\cos{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{\log{\left(- 2 x \sin{\left(x \right)} + 1 \right)}}\right) = \frac{\cos{\left(1 \right)} \tan^{2}{\left(\frac{1}{2} \right)}}{\log{\left(-1 + 2 \sin{\left(1 \right)} \right)} + i \pi}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\cos{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{\log{\left(- 2 x \sin{\left(x \right)} + 1 \right)}}\right) = \frac{\cos{\left(1 \right)} \tan^{2}{\left(\frac{1}{2} \right)}}{\log{\left(-1 + 2 \sin{\left(1 \right)} \right)} + i \pi}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\cos{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{\log{\left(- 2 x \sin{\left(x \right)} + 1 \right)}}\right)$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta numérica [src]
-0.125
-0.125