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Ejercicios de Cálculo
← 2.5 Límites trigonométricos

Diferencia de seno y coseno cerca de π/4

Tema
2. Límites de funciones › 2.5 Límites trigonométricos
Dificultad
Avanzado
Método
Identidad del seno de una diferencia y cambio de variable

Calcula el siguiente límite:

lim⁡x→π/4sen⁡x−cos⁡xx−π4\lim_{x \to \pi/4} \frac{\operatorname{sen} x - \cos x}{x - \frac{\pi}{4}}
Ver solución
  1. Al sustituir x=π4x = \frac{\pi}{4}: sen⁡π4−cos⁡π4=0\operatorname{sen}\frac{\pi}{4} - \cos\frac{\pi}{4} = 0, así que es 00\frac{0}{0}.
  2. Como cos⁡π4=sen⁡π4=12\cos\frac{\pi}{4} = \operatorname{sen}\frac{\pi}{4} = \frac{1}{\sqrt{2}}: sen⁡x−cos⁡x=2(sen⁡xcos⁡π4−cos⁡xsen⁡π4)=2sen⁡(x−π4)\operatorname{sen} x - \cos x = \sqrt{2}\left(\operatorname{sen} x \cos\frac{\pi}{4} - \cos x \operatorname{sen}\frac{\pi}{4}\right) = \sqrt{2}\operatorname{sen}\left(x - \frac{\pi}{4}\right).
  3. Hacemos t=x−π4t = x - \frac{\pi}{4}; cuando x→π4x \to \frac{\pi}{4}, t→0t \to 0.
  4. El límite se transforma en lim⁡t→02sen⁡tt=2⋅1=2\displaystyle \lim_{t \to 0} \frac{\sqrt{2}\operatorname{sen} t}{t} = \sqrt{2} \cdot 1 = \sqrt{2}.

Resultado final: lim⁡x→π/4sen⁡x−cos⁡xx−π4=2\displaystyle \lim_{x \to \pi/4} \frac{\operatorname{sen} x - \cos x}{x - \frac{\pi}{4}} = \sqrt{2}