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[Risolto] Limiti con resto di Peano

  

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Salve, qualcuno mi può aiutare a capire perché al denominatore ci si trova x^2+o(x^3)?? Non ho capito solamente questa parte, quali sono i passaggi? viene applicata la formula del sen^2x?? Sono confuso.

Grazie mille

Calcolare: $$ \lim _{x \rightarrow 0} \frac{1}{x^2}\left(\frac{\operatorname{sen} x}{x}-\frac{x}{\operatorname{sen} x}\right) $$ $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{1}{x^2}\left(\frac{\operatorname{sen}^2 x-x^2}{x \operatorname{sen} x}\right)=\lim _{x \rightarrow 0} \frac{1}{x^2}\left(\frac{x^2-\frac{x^4}{3}+o\left(x^5\right)-x^2}{x^2+o\left(x^3\right)}\right)=-\frac{1}{3}$
ho utilizzato la formula di $\operatorname{sen}^2 x$.
Verificare che
$$
\operatorname{sen}^2 x=x^2-\frac{x^4}{3}+o\left(x^5\right)
$$
Utilizziamo la formula del senx:
$$
\begin{aligned}
\operatorname{sen}^2 x=\left(x-\frac{x^3}{6}\right. & \left.+o\left(x^4\right)\right)^2=x^2+\frac{x^6}{36}+\left[o\left(x^4\right)\right]^2-\frac{x^4}{3}+ \\
& +2 x \cdot o\left(x^4\right)-\frac{x^3}{3} o\left(x^4\right)
\end{aligned}
$$
Per $x \rightarrow 0$ sono infinitesimi di ordine superiore a $x^5$, cioè $o\left(x^5\right)$ i seguenti addendi:
$$
\begin{array}{c}
\frac{x^6}{36},\left[o\left(x^4\right)\right]^2, 2 x \cdot o\left(x^4\right),-\frac{x^3}{3} \cdot o\left(x^4\right) \\
\text { perciò } \operatorname{sen}^2 x=x^2-\frac{x^4}{3}+o\left(x^5\right)
\end{array}
$$

Immagine 2023 01 02 131139
Immagine 2023 01 02 131212

Nella seconda immagine la formula del sen^2x a cui si riferisce.

 

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No, al denominatore ha sviluppato per $sin(x)$ e poi moltiplicato per x.

$sin(x) \approx x -\frac{x^3}{3!}  +o(x^3)$

$x\cdot sin(x) = x(x -\frac{x^3}{3!}  +o(x^3))$

Il $sin^2$ lo hai al numeratore. Poi vengono tralasciati i termini infinitesimi superiori a $x^3$ in quanto ci si ferma fin dove si riesce a semplificare le espansioni.

@lorenzo_belometti Grazie mille! Tutto chiaro, solo una cosa, ma per il resto? Perché x ha esponente 3?

Se intendi al denominatore, allora

$xsin(x)=x(x-\frac{x^3}{3!} +o(x^3))$

$= x^2-\frac{x^4}{3!} +x\cdot o(x^3)$

Quindi si può riscrivere come

$xsin(x)=x^2 +o(x^3)$

In quanto gli altri addendi hanno esponente strettamente superiore a 3 (almeno pari a 4) e quindi sono infinitesimi superiori. Infatti $o(x^3)$ è una qualsiasi funzione (in questo caso) del tipo $x^n$ con esponente ALMENO pari a 4, trattandosi di infinitesimo di ordine superiore.

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Quindi tutto ciò che viene indicato con $o(x^3)$ .

Discorso analogo per quanto riguarda l'argomento di seno quadro

@lorenzo_belometti grazieeeeee 🤝🏻🤝🏻🤝🏻 sempre chiaro come sempre, mi hai salvato



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