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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 < |
Por lo tanto: Þ
Si se hace tender x a cero, 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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