Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función sqrt(n^4+3*n^2)-sqrt(1+n^2+n^4)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /   ___________      _____________\
     |  /  4      2      /      2    4 |
 lim \\/  n  + 3*n   - \/  1 + n  + n  /
n->oo                                   
$$\lim_{n \to \infty}\left(\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}} - \sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}\right)$$
Limit(sqrt(n^4 + 3*n^2) - sqrt(1 + n^2 + n^4), n, oo, dir='-')
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{n \to \infty}\left(\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}} - \sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}\right)$$
Eliminamos la indeterminación oo - oo
Multiplicamos y dividimos por
$$\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}} + \sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}$$
entonces
$$\lim_{n \to \infty}\left(\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}} - \sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}\right)$$
=
$$\lim_{n \to \infty}\left(\frac{\left(\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}} - \sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}\right) \left(\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}} + \sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}\right)}{\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}} + \sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}}\right)$$
=
$$\lim_{n \to \infty}\left(\frac{\left(\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}}\right)^{2} - \left(\sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}\right)^{2}}{\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}} + \sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}}\right)$$
=
$$\lim_{n \to \infty}\left(\frac{\left(- n^{4} + \left(- n^{2} - 1\right)\right) + \left(n^{4} + 3 n^{2}\right)}{\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}} + \sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}}\right)$$
=
$$\lim_{n \to \infty}\left(\frac{2 n^{2} - 1}{\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}} + \sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}}\right)$$

Dividimos el numerador y el denominador por n^2:
$$\lim_{n \to \infty}\left(\frac{2 - \frac{1}{n^{2}}}{\frac{\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}}}{n^{2}} + \frac{\sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}}{n^{2}}}\right)$$ =
$$\lim_{n \to \infty}\left(\frac{2 - \frac{1}{n^{2}}}{\sqrt{\frac{n^{4} + 3 n^{2}}{n^{4}}} + \sqrt{\frac{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}{n^{4}}}}\right)$$ =
$$\lim_{n \to \infty}\left(\frac{2 - \frac{1}{n^{2}}}{\sqrt{1 + \frac{3}{n^{2}}} + \sqrt{1 + \frac{1}{n^{2}} + \frac{1}{n^{4}}}}\right)$$
Sustituimos
$$u = \frac{1}{n}$$
entonces
$$\lim_{n \to \infty}\left(\frac{2 - \frac{1}{n^{2}}}{\sqrt{1 + \frac{3}{n^{2}}} + \sqrt{1 + \frac{1}{n^{2}} + \frac{1}{n^{4}}}}\right)$$ =
$$\lim_{u \to 0^+}\left(\frac{2 - u^{2}}{\sqrt{3 u^{2} + 1} + \sqrt{u^{4} + u^{2} + 1}}\right)$$ =
= $$\frac{2 - 0^{2}}{\sqrt{3 \cdot 0^{2} + 1} + \sqrt{0^{2} + 0^{4} + 1}} = 1$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$\lim_{n \to \infty}\left(\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}} - \sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}\right) = 1$$
Método de l'Hopital
En el caso de esta función, no tiene sentido aplicar el Método de l'Hopital, ya que no existe la indeterminación tipo 0/0 or oo/oo
Gráfica
Otros límites con n→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{n \to \infty}\left(\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}} - \sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}\right) = 1$$
$$\lim_{n \to 0^-}\left(\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}} - \sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}\right) = -1$$
Más detalles con n→0 a la izquierda
$$\lim_{n \to 0^+}\left(\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}} - \sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}\right) = -1$$
Más detalles con n→0 a la derecha
$$\lim_{n \to 1^-}\left(\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}} - \sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}\right) = 2 - \sqrt{3}$$
Más detalles con n→1 a la izquierda
$$\lim_{n \to 1^+}\left(\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}} - \sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}\right) = 2 - \sqrt{3}$$
Más detalles con n→1 a la derecha
$$\lim_{n \to -\infty}\left(\sqrt{n^{4} + 3 n^{2}} - \sqrt{n^{4} + \left(n^{2} + 1\right)}\right) = 1$$
Más detalles con n→-oo
Respuesta rápida [src]
1
$$1$$