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Un límite importante

Se puede demostrar que

Al evaluar el numerador y el denominador en x = 0, se obtiene la indeterminación . Para resolverlo, no pueden utilizarse las técnicas vistas anteriormente, pero sin embargo, el existe y vale 1.

Sea un ángulo cuya medida en radianes sea x, 0 < x < .

Observando la gráfica resulta:

sen x < x < tg x

Como sen x ¹ 0, dividiendo por sen x se obtiene:

Dado que ,

resulta: 1 <

{short description of image}

Por lo tanto: Þ

Si se hace tender x a cero, {short description of image} y al estar comprendido entre dos expresiones que tienden a 1 cuando x ® 0, también deberá tender a 1. Por lo tanto: .

Para que esta demostración pueda generalizarse falta analizar qué es lo que ocurre para valores negativos de x.

Se designa con (- x) a los valores negativos de x.

Como senx es una función impar, sen(-x) = -senx.

Por lo tanto: Þ

     

Nota. El cociente es tanto más cercano a 1 cuanto más próximo a 0 se considere el valor de x.

Esto permite geométricamente interpretar que para medidas de arco muy pequeñas, sus correspondientes valores de sen x son aproximadamente iguales a x.

Ejemplo. Halle el valor de 

Al evaluar numerador y denominador en cero, resulta la indeterminación . Para resolver este límite, se trata de escribir el cociente de manera tal de poder aplicar el teorema anterior:

Por propiedad de límite,

Además, si x ® 0, 2x también tiende a cero y por lo tanto:

En consecuencia,

      

Ejemplo. Calcule el valor de

Sustituyendo la variable por 0 resulta una indeterminación.

Utilizando la identidad es posible transformar el cociente de manera tal de poder aplicar el teorema anterior.

Por lo tanto:

Hallando el primer límite  

En el segundo límite multiplicamos y dividimos por 2 y teniendo en cuenta que si t ® 0 también 2t ® 0 resulta que:

Entonces: = 5.2 = 10

Ejemplo. Halle

Reemplazando la variable por el valor al cual tiende resulta la indeterminación .

Aplicando diferencia de cuadrados en el denominador y teniendo en cuenta que si x tiende a 3 entonces x - 3 tiende a 0 resulta:

   

En este momento está en condiciones de realizar algunos ejercicios.

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