Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función atan(-1+x^2)/cos(pi*x/2)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

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

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to -1^+} \operatorname{atan}{\left(x^{2} - 1 \right)} = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to -1^+} \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)} = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(x^{2} - 1 \right)}}{\cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(x^{2} - 1 \right)}}{\cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \operatorname{atan}{\left(x^{2} - 1 \right)}}{\frac{d}{d x} \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to -1^+}\left(- \frac{4 x}{\pi \left(\left(x^{2} - 1\right)^{2} + 1\right) \sin{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to -1^+}\left(- \frac{4}{\pi}\right)$$
=
$$\lim_{x \to -1^+}\left(- \frac{4}{\pi}\right)$$
=
$$- \frac{4}{\pi}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
-4 
---
 pi
$$- \frac{4}{\pi}$$
A la izquierda y a la derecha [src]
      /    /      2\\
      |atan\-1 + x /|
 lim  |-------------|
x->-1+|     /pi*x\  |
      |  cos|----|  |
      \     \ 2  /  /
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(x^{2} - 1 \right)}}{\cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}\right)$$
-4 
---
 pi
$$- \frac{4}{\pi}$$
= -1.27323954473516
      /    /      2\\
      |atan\-1 + x /|
 lim  |-------------|
x->-1-|     /pi*x\  |
      |  cos|----|  |
      \     \ 2  /  /
$$\lim_{x \to -1^-}\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(x^{2} - 1 \right)}}{\cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}\right)$$
-4 
---
 pi
$$- \frac{4}{\pi}$$
= -1.27323954473516
= -1.27323954473516
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to -1^-}\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(x^{2} - 1 \right)}}{\cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}\right) = - \frac{4}{\pi}$$
Más detalles con x→-1 a la izquierda
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(x^{2} - 1 \right)}}{\cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}\right) = - \frac{4}{\pi}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(x^{2} - 1 \right)}}{\cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}\right)$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(x^{2} - 1 \right)}}{\cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}\right) = - \frac{\pi}{4}$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(x^{2} - 1 \right)}}{\cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}\right) = - \frac{\pi}{4}$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(x^{2} - 1 \right)}}{\cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}\right) = - \frac{4}{\pi}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(x^{2} - 1 \right)}}{\cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}\right) = - \frac{4}{\pi}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(x^{2} - 1 \right)}}{\cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}\right)$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta numérica [src]
-1.27323954473516
-1.27323954473516