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Ejercicios de Cálculo
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Teorema del encaje con valor absoluto

Tema
2. Límites de funciones › 2.10 Teoremas y aplicaciones de límites
Dificultad
Intermedio
Método
Teorema del encaje en la forma |f(x)| ≤ g(x)

Calcula el siguiente límite:

lim⁡x→0x3+x2 sen⁡(πx)\lim_{x \to 0} \sqrt{x^3 + x^2}\,\operatorname{sen}\left(\frac{\pi}{x}\right)
Ver solución
  1. Dominio: x3+x2=x2(x+1)≥0x^3 + x^2 = x^2(x + 1) \ge 0 para x≥−1x \ge -1, así que cerca de 00 (con x≠0x \neq 0) la función está definida.
  2. El factor sen⁡(πx)\operatorname{sen}\left(\frac{\pi}{x}\right) no tiene límite en 00, pero cumple ∣sen⁡(πx)∣≤1\left|\operatorname{sen}\left(\frac{\pi}{x}\right)\right| \le 1.
  3. Entonces 0≤∣x3+x2 sen⁡(πx)∣≤x3+x20 \le \left|\sqrt{x^3 + x^2}\,\operatorname{sen}\left(\frac{\pi}{x}\right)\right| \le \sqrt{x^3 + x^2}, es decir, −x3+x2≤f(x)≤x3+x2-\sqrt{x^3 + x^2} \le f(x) \le \sqrt{x^3 + x^2}.
  4. La cota tiende a 00: por la continuidad de la raíz, lim⁡x→0x3+x2=0=0\displaystyle \lim_{x \to 0} \sqrt{x^3 + x^2} = \sqrt{0} = 0.
  5. Por el teorema del encaje, el límite es 00.

Resultado final: lim⁡x→0x3+x2 sen⁡(πx)=0\displaystyle \lim_{x \to 0} \sqrt{x^3 + x^2}\,\operatorname{sen}\left(\frac{\pi}{x}\right) = 0