Richiamiamo di seguito solo i principali risultati che verranno utilizzati per la risoluzione degli esercizi. Per i richiami teorici più completi si rimanda alle
dispense di teoria sui limiti notevoli , alla dispensa sui
simboli di Landau e a quella sulle
forme indeterminate.
Teorema 1 – Teorema dei carabinieri.
Siano e sia un punto di accumulazione per . Si assuma che
e che in un intorno di , denotato con si abbia
Allora
Teorema 2.
Siano , sia un punto di accumulazione per . Si assuma che
allora, ogni qualvolta l’espressione a destra non è un forma indeterminata, si ha:
Se è un punto di accumulazione per , allora si ha:
ogni qualvolta l’espressione a destra esiste e non è una forma indeterminata.
Testi degli esercizi
Esercizio 3 . Calcolare, se esistono, i seguenti limiti:
Svolgimento.
1. Abbiamo
Si noti che si è utilizzato il limite notevole
con la sostituzione , per il teorema 3. Inoltre si è sfruttato il fatto che
Infine, si è usata la continuità della funzione esponenziale:
2. Si osservi che
Per il teorema 3, ponendo , si ha che , per cui se . Si ha:
dove si è utilizzata la continuità della funzione esponenziale, i limiti notevoli del logaritmo e dell’esponenziale e il teorema 2.
3.Si ha
dove nel penultimo passaggio si è utilizzato il teorema 3 ponendo per applicare il limite notevole del seno.
4. Si ha
Per il teorema 3, posto , se allora , quindi
Poiché
per il teorema 2 il limite è .
5. Per definizione si seno iperbolico si ha:
e quindi
dove nella parentesi si è sommato e sottratto per poi dividere la frazione, al fine di ottenere il limite notevole della funzione esponenziale.