Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función factorial(3+x)*tan(pi*3^(-1-x))/(factorial(2+x)*tan(pi*3^(-x)))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /            /    -1 - x\\
     |(3 + x)!*tan\pi*3      /|
 lim |------------------------|
x->oo|              /    -x\  |
     \  (2 + x)!*tan\pi*3  /  /
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\tan{\left(3^{- x - 1} \pi \right)} \left(x + 3\right)!}{\tan{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!}\right)$$
Limit((factorial(3 + x)*tan(pi*3^(-1 - x)))/((factorial(2 + x)*tan(pi*3^(-x)))), x, oo, dir='-')
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
oo/oo,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(x + 3\right)!}{\tan{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!}\right) = \infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty} \frac{1}{\tan{\left(3^{- x - 1} \pi \right)}} = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\tan{\left(3^{- x - 1} \pi \right)} \left(x + 3\right)!}{\tan{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\tan{\left(3^{- x - 1} \pi \right)} \left(x + 3\right)!}{\tan{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \frac{\left(x + 3\right)!}{\tan{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!}}{\frac{d}{d x} \frac{1}{\tan{\left(3^{- x - 1} \pi \right)}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{3^{x + 1} \left(\frac{\Gamma\left(x + 4\right) \operatorname{polygamma}{\left(0,x + 4 \right)}}{\tan{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!} - \frac{\left(x + 3\right)! \Gamma\left(x + 3\right) \operatorname{polygamma}{\left(0,x + 3 \right)}}{\tan{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!^{2}} + \frac{3^{- x} \pi \left(\tan^{2}{\left(3^{- x} \pi \right)} + 1\right) \log{\left(3 \right)} \left(x + 3\right)!}{\tan^{2}{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!}\right) \tan^{2}{\left(3^{- x - 1} \pi \right)}}{\pi \left(\tan^{2}{\left(3^{- x - 1} \pi \right)} + 1\right) \log{\left(3 \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{3 \cdot 3^{x} \left(\frac{\Gamma\left(x + 4\right) \operatorname{polygamma}{\left(0,x + 4 \right)}}{\tan{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!} - \frac{\left(x + 3\right)! \Gamma\left(x + 3\right) \operatorname{polygamma}{\left(0,x + 3 \right)}}{\tan{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!^{2}} + \frac{3^{- x} \pi \log{\left(3 \right)} \left(x + 3\right)!}{\left(x + 2\right)!} + \frac{3^{- x} \pi \log{\left(3 \right)} \left(x + 3\right)!}{\tan^{2}{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!}\right) \tan^{2}{\left(\frac{3^{- x} \pi}{3} \right)}}{\pi \log{\left(3 \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{3 \cdot 3^{x} \left(\frac{\Gamma\left(x + 4\right) \operatorname{polygamma}{\left(0,x + 4 \right)}}{\tan{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!} - \frac{\left(x + 3\right)! \Gamma\left(x + 3\right) \operatorname{polygamma}{\left(0,x + 3 \right)}}{\tan{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!^{2}} + \frac{3^{- x} \pi \log{\left(3 \right)} \left(x + 3\right)!}{\left(x + 2\right)!} + \frac{3^{- x} \pi \log{\left(3 \right)} \left(x + 3\right)!}{\tan^{2}{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!}\right) \tan^{2}{\left(\frac{3^{- x} \pi}{3} \right)}}{\pi \log{\left(3 \right)}}\right)$$
=
$$\infty$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
oo
$$\infty$$
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\tan{\left(3^{- x - 1} \pi \right)} \left(x + 3\right)!}{\tan{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!}\right) = \infty$$
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\tan{\left(3^{- x - 1} \pi \right)} \left(x + 3\right)!}{\tan{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!}\right) = \infty$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\tan{\left(3^{- x - 1} \pi \right)} \left(x + 3\right)!}{\tan{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!}\right) = -\infty$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\tan{\left(3^{- x - 1} \pi \right)} \left(x + 3\right)!}{\tan{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!}\right) = \frac{4 \sqrt{3} \tan{\left(\frac{\pi}{9} \right)}}{3}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\tan{\left(3^{- x - 1} \pi \right)} \left(x + 3\right)!}{\tan{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!}\right) = \frac{4 \sqrt{3} \tan{\left(\frac{\pi}{9} \right)}}{3}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\tan{\left(3^{- x - 1} \pi \right)} \left(x + 3\right)!}{\tan{\left(3^{- x} \pi \right)} \left(x + 2\right)!}\right)$$
Más detalles con x→-oo