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Límite con pecado indeterminado

¿Cómo se calcula el límite siguiente?

$$\lim_{x\to\infty} \frac{3x-\sin x}{x+\sin x}$$

Es un límite indeterminado, pero ¿cómo puedo resolverlo? ¿Ayuda si lo divido? La respuesta que obtuve es $-1$ pero es $3$ .

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Divide el numerador y el denominador por $x$

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¿Cómo consiguió $-1$ ? Si nos lo muestra, quizá podamos ayudarle a encontrar el error.

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Escribí : $$\lim_{x\to\infty} \frac{3(x+\sin{x})-4\sin{x}}{x+\sin{x}}$$ y entonces me sale algo como: $$\lim_{x\to\infty} 3- \frac{4\sin{x}}{x+\sin{x}} $$ He usado l'hopital dos veces para la segunda y me salia 7 no 1(se me olvido un signo al derivar).¿que pasa cuando lo divido asi?

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Matthew Scouten Puntos 2518

Pista: dividir numerador y denominador por $x$ .

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Deepak Puntos 7353

Sólo para variar, sin dividiendo por $x$ ,

$$\frac{3x - \sin x}{x + \sin x} = \frac{3(x+ \sin x) - 4\sin x}{x + \sin x} = 3 - \frac{4\sin x}{x + \sin x}$$

Para la segunda expresión, el numerador está acotado mientras que el denominador tiende a infinito positivo, por lo que $\displaystyle \lim_{x \to \infty}\frac{4\sin x}{x + \sin x} = 0$ por lo que el límite original es $3$ .

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>Para la segunda expresión, el numerador es acotado mientras que el denominador no lo es, por lo que no basta con que el denominador no sea acotado (si lo fuera algo como 1/(xsinx + 1) el límite no existiría.

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@RiaD Me parece bien, lo he arreglado para que sea más preciso. La clave está en que, en el denominador, el $x$ va al infinito mientras que el término seno que se le añade permanece acotado.

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Peter Hession Puntos 186

Uno tiene

$$0\leq\left\vert{\sin{x}\over x}\right\vert\leq{1\over |x|}$$

Y así ${\sin{x}\over x}\to 0$ como $x\to\infty$ . Ahora en la fracción divide el numerador y el denominador por $x$ para obtener

$${3-{\sin{x}\over x}\over 1-{\sin{x}\over x}}\to 3$$

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¿Hay alguna manera de utilizar l'Hopital aquí? Porque intenté dividirlos pero no funcionó.

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$\frac{3-\cos x}{1+\cos x}$ tiene polos en $(2k+1)\pi$ y toma el valor $1$ en $2k\pi$ . L'Hospital no trabaja para $\frac{3x-\sin x}{x+\sin x}$ directamente.

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Un par de cosas. En primer lugar, corrige el error de signo en tu límite: el denominador debe tener signo más. Segundo, L'Hopital es no aplicable aquí porque el límite de la relación (después de tomar derivadas) no existe. Aunque $\cos x$ está acotada, la expresión racional no tiene límite definido como $x \to \infty$ . Recuerde que LHR sólo es aplicable si se cumplen una serie de criterios y uno de ellos es que también exista el límite de la expresión "reducida". En este caso, no existe, por lo que LHR no es útil.

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kistlo Puntos 6

$$\lim_{x\to \infty} \frac{3x-\sin x}{x+\sin x}=\lim_{x\to \infty} \frac{3-\frac{\sin x}{x}}{1+\frac{\sin x}{x}}$$

et $\sin x$ está limitada en $\mathbb{R}$

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Limitado en $\mathbb{R}$ para ser precisos ;-)

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Sí, ahora he editado.

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