Sr Examen

Otras calculadoras:


(-1+(1+x)^5-5*x)/(x^2+x^5)

Límite de la función (-1+(1+x)^5-5*x)/(x^2+x^5)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /            5      \
     |-1 + (1 + x)  - 5*x|
 lim |-------------------|
x->oo|       2    5      |
     \      x  + x       /
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 5 x + \left(\left(x + 1\right)^{5} - 1\right)}{x^{5} + x^{2}}\right)$$
Limit((-1 + (1 + x)^5 - 5*x)/(x^2 + x^5), x, oo, dir='-')
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 5 x + \left(\left(x + 1\right)^{5} - 1\right)}{x^{5} + x^{2}}\right)$$
Dividimos el numerador y el denominador por x^5:
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 5 x + \left(\left(x + 1\right)^{5} - 1\right)}{x^{5} + x^{2}}\right)$$ =
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1 + \frac{5}{x} + \frac{10}{x^{2}} + \frac{10}{x^{3}}}{1 + \frac{1}{x^{3}}}\right)$$
Hacemos El Cambio
$$u = \frac{1}{x}$$
entonces
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1 + \frac{5}{x} + \frac{10}{x^{2}} + \frac{10}{x^{3}}}{1 + \frac{1}{x^{3}}}\right) = \lim_{u \to 0^+}\left(\frac{10 u^{3} + 10 u^{2} + 5 u + 1}{u^{3} + 1}\right)$$
=
$$\frac{0 \cdot 5 + 10 \cdot 0^{2} + 10 \cdot 0^{3} + 1}{0^{3} + 1} = 1$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 5 x + \left(\left(x + 1\right)^{5} - 1\right)}{x^{5} + x^{2}}\right) = 1$$
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
oo/oo,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(x^{5} + 5 x^{4} + 10 x^{3} + 10 x^{2}\right) = \infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(x^{5} + x^{2}\right) = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 5 x + \left(\left(x + 1\right)^{5} - 1\right)}{x^{5} + x^{2}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 5 x + \left(x + 1\right)^{5} - 1}{x^{2} \left(x^{3} + 1\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(x^{5} + 5 x^{4} + 10 x^{3} + 10 x^{2}\right)}{\frac{d}{d x} \left(x^{5} + x^{2}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{5 x^{4} + 20 x^{3} + 30 x^{2} + 20 x}{5 x^{4} + 2 x}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(5 x^{4} + 20 x^{3} + 30 x^{2} + 20 x\right)}{\frac{d}{d x} \left(5 x^{4} + 2 x\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{20 x^{3} + 60 x^{2} + 60 x + 20}{20 x^{3} + 2}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(20 x^{3} + 60 x^{2} + 60 x + 20\right)}{\frac{d}{d x} \left(20 x^{3} + 2\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{60 x^{2} + 120 x + 60}{60 x^{2}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(60 x^{2} + 120 x + 60\right)}{\frac{d}{d x} 60 x^{2}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{120 x + 120}{120 x}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(120 x + 120\right)}{\frac{d}{d x} 120 x}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty} 1$$
=
$$\lim_{x \to \infty} 1$$
=
$$1$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 5 vez (veces)
Gráfica
A la izquierda y a la derecha [src]
     /            5      \
     |-1 + (1 + x)  - 5*x|
 lim |-------------------|
x->0+|       2    5      |
     \      x  + x       /
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{- 5 x + \left(\left(x + 1\right)^{5} - 1\right)}{x^{5} + x^{2}}\right)$$
10
$$10$$
= 10.0
     /            5      \
     |-1 + (1 + x)  - 5*x|
 lim |-------------------|
x->0-|       2    5      |
     \      x  + x       /
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{- 5 x + \left(\left(x + 1\right)^{5} - 1\right)}{x^{5} + x^{2}}\right)$$
10
$$10$$
= 10.0
= 10.0
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 5 x + \left(\left(x + 1\right)^{5} - 1\right)}{x^{5} + x^{2}}\right) = 1$$
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{- 5 x + \left(\left(x + 1\right)^{5} - 1\right)}{x^{5} + x^{2}}\right) = 10$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{- 5 x + \left(\left(x + 1\right)^{5} - 1\right)}{x^{5} + x^{2}}\right) = 10$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{- 5 x + \left(\left(x + 1\right)^{5} - 1\right)}{x^{5} + x^{2}}\right) = 13$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{- 5 x + \left(\left(x + 1\right)^{5} - 1\right)}{x^{5} + x^{2}}\right) = 13$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- 5 x + \left(\left(x + 1\right)^{5} - 1\right)}{x^{5} + x^{2}}\right) = 1$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta rápida [src]
1
$$1$$
Respuesta numérica [src]
10.0
10.0
Gráfico
Límite de la función (-1+(1+x)^5-5*x)/(x^2+x^5)