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Lección 28 de 32 · Máximos, mínimos y optimización

Regla de L'Hôpital

Si da 0/0, deriva arriba y abajo.

La clave · Derivar arriba y abajo

lim⁡fg=lim⁡f′g′\displaystyle \lim\frac{f}{g}=\lim\frac{f'}{g'}
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Aprende la receta

Léela antes del video: es lo que vas a ver aplicado.

La receta

Regla de L'Hôpital

4 pasos que sirven siempre

Úsala cuando:Al reemplazar, el límite da 00\frac{0}{0} o ∞∞\frac{\infty}{\infty}: lim⁡x→0sen⁡xx\lim_{x\to 0}\frac{\sen x}{x}, lim⁡x→+∞x2ex\lim_{x\to+\infty}\frac{x^2}{e^x}. También sirve para 0⋅∞0\cdot\infty y 1∞1^{\infty}, después de transformarlos en una fracción.

  1. 1Reemplaza primeroPon el valor al que tiende xx. ¿Da 00\frac{0}{0} o ∞∞\frac{\infty}{\infty}? Si no, no se puede usar la regla: el límite se calcula directo.
  2. 2Deriva arriba y abajo por separadolim⁡fg=lim⁡f′g′\lim\frac{f}{g}=\lim\frac{f'}{g'}: la derivada del numerador sobre la derivada del denominador. No es la regla del cociente.
  3. 3Vuelve a reemplazarSi ahora da un número (o ±∞\pm\infty), ese es el límite. Si vuelve a dar 00\frac{0}{0} o ∞∞\frac{\infty}{\infty}, repite la regla.
  4. 4Si no es una fracción, transfórmala0⋅∞0\cdot\infty: pasa un factor abajo, como xln⁡x=ln⁡x1/xx\ln x=\frac{\ln x}{1/x}. 1∞1^{\infty}: llama LL al límite y aplica ln⁡\ln (el exponente baja); calcula ln⁡L\ln L y al final L=eln⁡LL=e^{\ln L}.
2

Mírala en acción

La clase: un ejercicio resuelto con la receta, paso por paso.

Regla de L'Hôpital

para los límites que dan 0/00/0 o ∞/∞\infty/\infty

Ejercicio: calcula el límite

lim⁡x→0sen⁡xx\displaystyle \htmlClass{c-x0}{\lim_{x\to 0}}\frac{\sen x}{x}

sale en 3 pasos

Paso 1: Reemplazar primero

sen⁡00=00\displaystyle \htmlClass{c-a}{\frac{\sen 0}{0}}\htmlClass{c-b}{=\htmlClass{c-ind}{\frac{0}{0}}}

indeterminado: no es cero ni infinito

todavía no sabemos cuánto vale

Paso 2: Derivar arriba y abajo

(sen⁡xx)′=cos⁡x⋅x−sen⁡x⋅1x2\displaystyle \left(\frac{\sen x}{x}\right)'=\frac{\cos x\cdot x-\sen x\cdot 1}{x^2}

¡no es el cociente!

lim⁡fg=lim⁡f′g′\displaystyle \htmlClass{c-a}{\lim\frac{f}{g}}\htmlClass{c-b}{=\lim\frac{\htmlClass{c-fp}{f'}}{\htmlClass{c-gp}{g'}}}

cada uno solo, por separado

(sen⁡x)′=cos⁡x(x)′=1\displaystyle \htmlClass{c-a}{(\sen x)'=\htmlClass{c-cos}{\cos x}}\qquad\htmlClass{c-b}{(x)'=\htmlClass{c-uno}{1}}
lim⁡x→0sen⁡xx=lim⁡x→0cos⁡x1\displaystyle \htmlClass{c-a}{\lim_{x\to 0}\frac{\sen x}{x}}\htmlClass{c-b}{=\lim_{x\to 0}\frac{\htmlClass{c-arr}{\cos x}}{\htmlClass{c-ab}{1}}}

Paso 3: Volver a reemplazar

=cos⁡01=11=1\displaystyle \htmlClass{c-a}{=\frac{\cos 0}{1}}\htmlClass{c-b}{=\frac{1}{1}}\htmlClass{c-c}{=\htmlClass{c-uno}{1}}

ya no es 0/00/0: ese es el límite

si da 0/00/0 de nuevo, repite la regla

lim⁡x→0sen⁡xx=1\displaystyle \lim_{x\to 0}\frac{\sen x}{x}=1
xy(0, 1)\displaystyle (0,\,1)

cerca de 0, seno de x se parece a x

¡ojo! la regla solo sirve si da 0/00/0 o ∞/∞\infty/\infty si no da eso, no se usa

lim⁡x→0cos⁡xx+1=11=1\displaystyle \htmlClass{c-a}{\lim_{x\to 0}\frac{\cos x}{x+1}}\htmlClass{c-b}{=\frac{1}{1}=1}

directo, sin regla

¡ahora tú!

Con voz y subtítulos
0:00 / 3:20
3

Así queda en tu hoja

El mismo ejercicio del video, escrito como en la prueba.

✍️Ver la solución escritaMírala después del video: qué escribir y en qué orden para que no te descuenten.›

Al reemplazar x=0x=0 el límite queda indeterminado:

sen⁡00=00\displaystyle \frac{\sen 0}{0}=\frac{0}{0}

Como es de la forma 00\frac{0}{0}, aplicamos la regla de L'Hôpital: derivamos el numerador y el denominador por separado.

lim⁡x→0sen⁡xx=lim⁡x→0cos⁡x1\displaystyle \lim_{x\to 0}\frac{\sen x}{x}=\lim_{x\to 0}\frac{\cos x}{1}

Reemplazamos de nuevo:

=cos⁡01=1\displaystyle =\frac{\cos 0}{1}=\boxed{1}