Studio di un limite al variare di un parametro!

RADLE
Salve a tutti, oggi mentre svolgevo esercizi in preparazione dell'esame, mi sono imbattuto in questo esercizio che non sono riuscito a svolgere.

$\lim_{n \to \infty}(sin(x)-1+1/(n^2+1))^(n^2)$


L'esercizio mi chiede si studiare il limite al variare di $x ∈ RR$.
Io ho provato a svolgere l'esercizio riconducendomi ad un limite notevole, ma arrivato ad un certo punto non riesco a proseguire. Quindi suppongo di sbagliare qualcosa.

Per prima cosa ho raccolto $(sin(x)-1)$, quindi:

$\lim_{n \to \infty}(sin(x)-1)^(n^2)*(1+1/((n^2+1)*(sin(x)-1)))^(n^2)$

Poi ho sistemato algebricamente per ricondurre il limite alla forma notevole:

$\lim_{n \to \infty}(sin(x)-1)^(n^2)*((1+1/((n^2+1)*(sin(x)-1)))^(n^2+1))/(1+1/((n^2+1)*(sin(x)-1)$

$\lim_{n \to \infty}(sin(x)-1)^(n^2)*((1+1/((n^2+1)*(sin(x)-1)))^(((n^2+1)*(sin(x)-1))^(1/(sin(x)-1))))/(1+1/((n^2+1)*(sin(x)-1)$

Tutto questo procedimento mi dovrebbe portare a studiare:

$\lim_{n \to \infty}(sin(x)-1)^(n^2)*((e)^(1/(sin(x)-1)))/(1+1/((n^2+1)*(sin(x)-1)$

Da qui in poi non saprei più come procedere. C'è qualcuno che mi salva? :smt100 [-o<

Risposte
pilloeffe
Ciao zxc,

Comincerei con l'osservare che affinché il limite proposto esista la quantità fra parentesi tonde deve essere positiva o al più nulla, quindi sicuramente non vanno bene tutti i valori di $x $ che rendono $sin(x) $ negativo o nullo. Per $ x = \pi/2 $ si ha $ sin(x) = 1 $ ed in tal caso il limite proposto risulta $0$.

RADLE
"pilloeffe":
Ciao zxc,

Comincerei con l'osservare che la quantità fra parentesi tonde deve essere positiva o al più nulla, quindi sicuramente non vanno bene tutti i valori di $x $ che rendono $sin(x) $ negativo o nullo. Per $ x = \pi/2 $ si ha $ sin(x) = 1 $ ed in tal caso il limite proposto risulta $0$.


Ciao pilloeffe,
Quindi devo porre $(sin(x)-1) >= 0$ che ha come unica soluzione $x=pi/2+2kpi$. E quindi posso studiare il limite solo per $x=pi/2$ giusto? Grazie per la risposta! :D

RADLE
Nessuno che riesce ad aiutarmi :idea:

gugo82
Da qui:
$ \lim_{n \to \infty}(sin(x)-1)^(n^2)*(1+1/((n^2+1)*(sin(x)-1)))^(n^2) $
studiati i limiti dei due fattori.

Il primo esiste finito e nullo se $-11$ e non esiste se $sin x -1<=-1$.

Il secondo esiste sempre finito a patto che $sin x-1!=0$.

Quindi...

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