Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función (i+z)*sin(1/z)/(1+z^2)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

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

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{z \to - i^+}\left(\left(z + i\right) \sin{\left(\frac{1}{z} \right)}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{z \to - i^+}\left(z^{2} + 1\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{z \to - i^+}\left(\frac{\left(z + i\right) \sin{\left(\frac{1}{z} \right)}}{z^{2} + 1}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{z \to - i^+}\left(\frac{\left(z + i\right) \sin{\left(\frac{1}{z} \right)}}{z^{2} + 1}\right)$$
=
$$\lim_{z \to - i^+}\left(\frac{\frac{d}{d z} \left(z + i\right) \sin{\left(\frac{1}{z} \right)}}{\frac{d}{d z} \left(z^{2} + 1\right)}\right)$$
=
$$\lim_{z \to - i^+}\left(\frac{\sin{\left(\frac{1}{z} \right)} - \frac{\left(z + i\right) \cos{\left(\frac{1}{z} \right)}}{z^{2}}}{2 z}\right)$$
=
$$\lim_{z \to - i^+}\left(\frac{i \left(\sin{\left(\frac{1}{z} \right)} - \frac{\cos{\left(\frac{1}{z} \right)}}{z} - \frac{i \cos{\left(\frac{1}{z} \right)}}{z^{2}}\right)}{2}\right)$$
=
$$\lim_{z \to - i^+}\left(\frac{i \left(\sin{\left(\frac{1}{z} \right)} - \frac{\cos{\left(\frac{1}{z} \right)}}{z} - \frac{i \cos{\left(\frac{1}{z} \right)}}{z^{2}}\right)}{2}\right)$$
=
$$- \frac{e}{4} + \frac{1}{4 e}$$
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
  E   e  
- - + ---
  4    4 
$$- \frac{e}{4} + \frac{1}{4 e}$$
Otros límites con z→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{z \to - i^-}\left(\frac{\left(z + i\right) \sin{\left(\frac{1}{z} \right)}}{z^{2} + 1}\right) = - \frac{e}{4} + \frac{1}{4 e}$$
Más detalles con z→-i a la izquierda
$$\lim_{z \to - i^+}\left(\frac{\left(z + i\right) \sin{\left(\frac{1}{z} \right)}}{z^{2} + 1}\right) = - \frac{e}{4} + \frac{1}{4 e}$$
$$\lim_{z \to \infty}\left(\frac{\left(z + i\right) \sin{\left(\frac{1}{z} \right)}}{z^{2} + 1}\right) = 0$$
Más detalles con z→oo
$$\lim_{z \to 0^-}\left(\frac{\left(z + i\right) \sin{\left(\frac{1}{z} \right)}}{z^{2} + 1}\right) = \left\langle -1, 1\right\rangle i$$
Más detalles con z→0 a la izquierda
$$\lim_{z \to 0^+}\left(\frac{\left(z + i\right) \sin{\left(\frac{1}{z} \right)}}{z^{2} + 1}\right) = \left\langle -1, 1\right\rangle i$$
Más detalles con z→0 a la derecha
$$\lim_{z \to 1^-}\left(\frac{\left(z + i\right) \sin{\left(\frac{1}{z} \right)}}{z^{2} + 1}\right) = \frac{\sin{\left(1 \right)}}{2} + \frac{i \sin{\left(1 \right)}}{2}$$
Más detalles con z→1 a la izquierda
$$\lim_{z \to 1^+}\left(\frac{\left(z + i\right) \sin{\left(\frac{1}{z} \right)}}{z^{2} + 1}\right) = \frac{\sin{\left(1 \right)}}{2} + \frac{i \sin{\left(1 \right)}}{2}$$
Más detalles con z→1 a la derecha
$$\lim_{z \to -\infty}\left(\frac{\left(z + i\right) \sin{\left(\frac{1}{z} \right)}}{z^{2} + 1}\right) = 0$$
Más detalles con z→-oo
A la izquierda y a la derecha [src]
      /           /1\\
      |(I + z)*sin|-||
      |           \z/|
 lim  |--------------|
z->-I+|         2    |
      \    1 + z     /
$$\lim_{z \to - i^+}\left(\frac{\left(z + i\right) \sin{\left(\frac{1}{z} \right)}}{z^{2} + 1}\right)$$
       -1
  E   e  
- - + ---
  4    4 
$$- \frac{e}{4} + \frac{1}{4 e}$$
      /           /1\\
      |(I + z)*sin|-||
      |           \z/|
 lim  |--------------|
z->-I-|         2    |
      \    1 + z     /
$$\lim_{z \to - i^-}\left(\frac{\left(z + i\right) \sin{\left(\frac{1}{z} \right)}}{z^{2} + 1}\right)$$
       -1
  E   e  
- - + ---
  4    4 
$$- \frac{e}{4} + \frac{1}{4 e}$$
-E/4 + exp(-1)/4