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Ejercicio: Estoy haciendo esto correctamente?

Me pregunto si mi acercamiento a la solución de este problema es la correcta y de no violar alguna de las reglas. Así, en un ejercicio que me pidieron para comprobar si el límite:
$$\lim_{\bar x\to \bar 0} \frac{\ln(1+\vert \bar x \vert^2)}{\vert \bar x \vert^2 + \sin(x_1x_2x_3)}$$ exists and if so what it is, where $\bar x = (x_1,x_2,x_3)$ and $\vert \bar x \vert = \sqrt {x_1^2 + x_2^2 + x_3^2} $

En lugar de comprobar los diferentes curvas traté de hacerlo cambiando a coordenadas polares: $x_1=r \cdot \sin \theta \cdot \cos \varphi $
$x_2=r \cdot \sin \theta \cdot \sin \varphi $
$x_3=r \cdot \cos \theta$

Así que en lugar de obtener el límite: $$\lim_{r\to 0^+}\frac {\ln(1+r^2)}{r^2+\sin (r^3\cdot \lambda)}$$ where $\lambda=\sin (\theta)^2\cos\theta\cos\varphi\sin\varphi$
Por entonces, el uso de l'Hopitals regla tengo:\begin{align}\lim_{r\to 0^+}\frac {\frac {2r}{1+r^2}}{2r + \lambda 3r^2\cos (r^3\cdot\lambda)}&=\lim_{r\to 0^+}\frac {1}{(1+r^2)\cdot (1 + 3\lambda r \cdot \cos(r^3\lambda))}\\&=\lim_{r\to 0^+}\frac {1}{1+r^2 + 3\lambda r \cdot \cos(r^3\lambda))+3\lambda r^3 \cdot \cos(r^3\lambda))}\\&=1\end{align}

Si mi planteamiento es correcto, me pregunto si puedo resolver esto sin l'Hôpital tal vez con igualdades? .

2voto

Dachi Imedadze Puntos 6

Acaba de utilizar el hecho de que $\lim\limits_{t\to0}\frac{\ln(1+t)}t = 1$$\lim\limits_{t\to 0} \frac{\sin t}{t} = 1$:

$$\lim_{r\to 0^+}\frac {\ln(1+r^2)}{r^2+\sin (\lambda r^3)} = \lim_{r\to 0^+}\frac {\ln(1+r^2)}{r^2}\frac{r^2}{r^2+\sin (\lambda r^3)} = \lim_{r\to 0^+}\frac {\ln(1+r^2)}{r^2}\frac{1}{1+\frac{\sin (\lambda r^3)}{r^2}} = 1 \cdot 1 = 1$$

porque

$$\lim_{r\to 0^+}\frac{\sin (\lambda r^3)}{r^2} = \lim_{r\to 0^+}\frac{\sin (\lambda r^3)}{\lambda r^3}\cdot\lambda r = 1\cdot0 = 0$$

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