Limite con funzioni goniometriche
Buongiorno sto cercando di calcolare questo limite usando solo i LIMITI NOTEVOLI lim(x--> pi/2) (sin(x)-1)/(cos(x)*(cos(x/2)-sin(x/2)) ho sostituito x-->pi/2 con t=x-pi/2 x=t+pi/2 però ho complicato il limite. Come potrei fare? Grazie e saluti Giovanni C.
il 13 Febbraio 2016, da Giovanni Cappellotto
Ciao Giovanni! Per risolvere questo limite non ho usato neanche un limite notevole, ma piuttosto ho fatto ricorso ad alcune formule trigonometriche (trovi l'elenco completo qui: https://library.weschool.com/lezione/formulario-trigonometria-formule-duplicazione-angoli-associati-werner-13155.html). Riscrivo la funzione di cui vogliamo calcolare il limite: $$\frac{\sin(x)-1}{\cos(x) \left ( \cos \left ( \frac{x}{2} \right ) - \sin \left ( \frac{x}{2} \right ) \right )}$$Utilizzando le formule di duplicazione (spiegate nel dettaglio qui: https://library.weschool.com/lezione/formule-duplicazione-coseno-addizione-seno-coseno-tangente-trigonometria-14766.html) possiamo portare tutte le funzioni trigonometriche presenti ad avere $\frac{x}{2}$ come argomento: per esempio $$\sin(x) = 2 \sin \left ( \frac{x}{2} \right ) \cos \left ( \frac{x}{2} \right ) $$e quindi il numeratore può essere riscritto così: $$\sin(x) = 2 \sin \left ( \frac{x}{2} \right ) \cos \left ( \frac{x}{2} \right ) - \left ( \sin^2 \left ( \frac{x}{2} \right ) + \cos^2 \left ( \frac{x}{2} \right ) \right )$$(ho anche applicato l'identità fondamentale della trigonometria per trasformare $1$). Riordinando in maniera ragionata questi termini (ti lascio provare a fare i conti) il numeratore diventa $$-\left ( \cos \left ( \frac{x}{2} \right ) - \sin \left ( \frac{x}{2} \right ) \right )^2$$mentre - sempre con conti che ti lascio verificare - il denominatore diventa $$\left ( \cos \left ( \frac{x}{2} \right ) + \sin \left ( \frac{x}{2} \right ) \right ) \left ( \cos \left ( \frac{x}{2} \right ) - \sin \left ( \frac{x}{2} \right ) \right )^2$$Quindi la nostra funzione diventa $$- \frac{ \left ( \cos \left ( \frac{x}{2} \right ) - \sin \left ( \frac{x}{2} \right ) \right )^2}{\left ( \cos \left ( \frac{x}{2} \right ) + \sin \left ( \frac{x}{2} \right ) \right ) \left ( \cos \left ( \frac{x}{2} \right ) - \sin \left ( \frac{x}{2} \right ) \right )^2} = -\frac{1}{\left ( \cos \left ( \frac{x}{2} \right ) + \sin \left ( \frac{x}{2} \right ) \right )}$$Tutta questa fatica viene ripagata: la funzione a cui siamo arrivati ha "magicamente" perso la caratteristica di avere una forma di indecisione per $x \to \frac{\pi}{2}$! Infatti tale funzione è addirittura continua in $\frac{\pi}{2}$ e vale $-\frac{\sqrt{2}}{2}$, che sarà proprio il valore del nostro limite (lascio di nuovo a te i conti). Fammi sapere se è tutto chiaro :) ciao!