Determinación de parámetros en un límite mediante la Regla de L'Hôpital
Para resolver el límite propuesto, primero evaluamos la expresión cuando x→0:
limx→0bx2+x−sen(x)xsen(x)+a(ex−1)+sen(x) Al sustituir x=0, obtenemos una indeterminación de tipo 00:Numerador: 0⋅sen(0)+a(e0−1)+sen(0)=0+a(1−1)+0=0 Denominador: b(0)2+0−sen(0)=0 Aplicamos la Regla de L'Hôpital derivando el numerador y el denominador de forma independiente:
limx→02bx+1−cos(x)sen(x)+xcos(x)+aex+cos(x) Evaluamos nuevamente el límite cuando x→0:Denominador: 2b(0)+1−cos(0)=0+1−1=0 Numerador: sen(0)+0⋅cos(0)+ae0+cos(0)=a+1 Para que el límite pueda ser igual a 1 (un valor finito), y dado que el denominador tiende a 0, el numerador debe ser necesariamente 0 para poder aplicar de nuevo la Regla de L'Hôpital:
a+1=0⟹a=−1 Sustituimos a=−1 y aplicamos la Regla de L'Hôpital por segunda vez sobre la expresión derivada:
limx→02b+sen(x)cos(x)+cos(x)−xsen(x)+aex−sen(x) Simplificamos la expresión del numerador antes de evaluar:
limx→02b+sen(x)2cos(x)−xsen(x)−sen(x)−ex Evaluamos el límite sustituyendo x=0:
2b+sen(0)2cos(0)−0⋅sen(0)−sen(0)−e0=2b+02(1)−0−0−1=2b1 Según el enunciado, el valor de este límite debe ser 1. Por lo tanto, igualamos y despejamos b:
2b1=1⟹2b=1⟹b=21 Los valores buscados son a=−1 y b=21.