Limiti notevoli (seconda parte)

Il limite notevole di riferimento per le funzioni esponenziali e logaritmiche è:

dove la lettera e indica il numero irrazionale 2,7182... detto numero di Nepero. Osserviamo che il limite della funzione

per x che tende a più infinito si presenta nella forma indeterminata 1, mentre come si vede dal grafico della funzione la curva per x che tende a più o meno infinito si avvicina sempre di più alla retta y=2,7182... che rappresenta l'asintoto orizzontale della funzione:


Partendo da questo limite si possono dimostrare altri limiti notevoli:

Dimostrazione: questo limite si presenta nella forma indeterminta ∞⋅0. Applicando la proprietà dei logaritmi possiamo riscrivere il limite in cui è presente il limite notevole di riferimento:


Dimostrazione: questo limite si presenta nella forma indeterminta 1. Per eliminare l'indecisione si opera un cambiamento di variabile ponendo:

In questo modo se x tende a zero allora t tende a più infinito e quindi possiamo scrivere:


Dimostrazione: il limite si presenta nella forma indeterminta 0/0. Applicando la proprietà dei logaritmi e tenendo conto del limite notevole precedente si ha:


Dimostrazione: il limite si presenta nella forma indeterminta 0/0. Per eliminare l'indecisione si opera un cambiamento di variabile ponendo:

Cioè

Da questa relazione si può ottenere:

x = ln(t + 1)

Inoltre, se x tende a zero anche ln(t + 1) tende a zero e quindi possiamo scrivere:

Vediamo con degli esempi come i limiti notevoli possono essere utili per risolvere altri limiti più complessi che si presentano in una forma indeterminata.

  • Esempio 1: Calcolare il limite:

    Il limite si presenta nella forma indeterminta 0/0. Moltiplicando numeratore e denominatore per radice quadrata di tre si ottiene:

    Ora, per ottenere un limite notevole dobbiamo operare un cambio di variabile ponendo √3 x = t e da questo cambio si vede anche che quando x tende a zero anche t tende a zero per cui il limite diventa:

  • Esempio 2: Calcolare il limite:

    Il limite si presenta nella forma indeterminta 0/0. Per ottenere un limite notevole dobbiamo operare un cambio di variabile ponendo sinx = t e da questo cambio si vede anche che quando x tende a zero anche t tende a zero per cui il limite diventa:

  • Esempio 3: Calcolare il limite:

    Il limite si presenta nella forma indeterminta 0/0. Per ottenere un limite notevole dobbiamo moltiplicare e dividere per tanx.

© giuseppe sarnataro