Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función (x^6+atanh(x/3)+log(1+x*e^x))/sinh(5*x)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     / 6        /x\      /       x\\
     |x  + atanh|-| + log\1 + x*E /|
     |          \3/                |
 lim |-----------------------------|
x->0+\          sinh(5*x)          /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(x^{6} + \operatorname{atanh}{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) + \log{\left(e^{x} x + 1 \right)}}{\sinh{\left(5 x \right)}}\right)$$
Limit((x^6 + atanh(x/3) + log(1 + x*E^x))/sinh(5*x), x, 0)
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(x^{6} + \log{\left(x e^{x} + 1 \right)} + \operatorname{atanh}{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+} \sinh{\left(5 x \right)} = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(x^{6} + \operatorname{atanh}{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) + \log{\left(e^{x} x + 1 \right)}}{\sinh{\left(5 x \right)}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{x^{6} + \log{\left(x e^{x} + 1 \right)} + \operatorname{atanh}{\left(\frac{x}{3} \right)}}{\sinh{\left(5 x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(x^{6} + \log{\left(x e^{x} + 1 \right)} + \operatorname{atanh}{\left(\frac{x}{3} \right)}\right)}{\frac{d}{d x} \sinh{\left(5 x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{6 x^{5} + \frac{x e^{x} + e^{x}}{x e^{x} + 1} + \frac{1}{3 \left(1 - \frac{x^{2}}{9}\right)}}{5 \cosh{\left(5 x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{6 x^{5}}{5} + \frac{x e^{x}}{5 \left(x e^{x} + 1\right)} + \frac{e^{x}}{5 \left(x e^{x} + 1\right)} + \frac{1}{15 \left(1 - \frac{x^{2}}{9}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{6 x^{5}}{5} + \frac{x e^{x}}{5 \left(x e^{x} + 1\right)} + \frac{e^{x}}{5 \left(x e^{x} + 1\right)} + \frac{1}{15 \left(1 - \frac{x^{2}}{9}\right)}\right)$$
=
$$\frac{4}{15}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
4/15
$$\frac{4}{15}$$
A la izquierda y a la derecha [src]
     / 6        /x\      /       x\\
     |x  + atanh|-| + log\1 + x*E /|
     |          \3/                |
 lim |-----------------------------|
x->0+\          sinh(5*x)          /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(x^{6} + \operatorname{atanh}{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) + \log{\left(e^{x} x + 1 \right)}}{\sinh{\left(5 x \right)}}\right)$$
4/15
$$\frac{4}{15}$$
= 0.266666666666667
     / 6        /x\      /       x\\
     |x  + atanh|-| + log\1 + x*E /|
     |          \3/                |
 lim |-----------------------------|
x->0-\          sinh(5*x)          /
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\left(x^{6} + \operatorname{atanh}{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) + \log{\left(e^{x} x + 1 \right)}}{\sinh{\left(5 x \right)}}\right)$$
4/15
$$\frac{4}{15}$$
= 0.266666666666667
= 0.266666666666667
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\left(x^{6} + \operatorname{atanh}{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) + \log{\left(e^{x} x + 1 \right)}}{\sinh{\left(5 x \right)}}\right) = \frac{4}{15}$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(x^{6} + \operatorname{atanh}{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) + \log{\left(e^{x} x + 1 \right)}}{\sinh{\left(5 x \right)}}\right) = \frac{4}{15}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(x^{6} + \operatorname{atanh}{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) + \log{\left(e^{x} x + 1 \right)}}{\sinh{\left(5 x \right)}}\right) = 0$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\left(x^{6} + \operatorname{atanh}{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) + \log{\left(e^{x} x + 1 \right)}}{\sinh{\left(5 x \right)}}\right) = \frac{2 e^{5} \operatorname{atanh}{\left(\frac{1}{3} \right)} + 2 e^{5} + 2 e^{5} \log{\left(1 + e \right)}}{-1 + e^{10}}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\left(x^{6} + \operatorname{atanh}{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) + \log{\left(e^{x} x + 1 \right)}}{\sinh{\left(5 x \right)}}\right) = \frac{2 e^{5} \operatorname{atanh}{\left(\frac{1}{3} \right)} + 2 e^{5} + 2 e^{5} \log{\left(1 + e \right)}}{-1 + e^{10}}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(x^{6} + \operatorname{atanh}{\left(\frac{x}{3} \right)}\right) + \log{\left(e^{x} x + 1 \right)}}{\sinh{\left(5 x \right)}}\right) = 0$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta numérica [src]
0.266666666666667
0.266666666666667