Sr Examen

Límite de la función sqrt((x-a)*(x-b))-x

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

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

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

Entonces la respuesta definitiva es:
$$\lim_{x \to \infty}\left(- x + \sqrt{\left(- a + x\right) \left(- b + x\right)}\right) = - \frac{a}{2} - \frac{b}{2}$$
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
Respuesta rápida [src]
  a   b
- - - -
  2   2
$$- \frac{a}{2} - \frac{b}{2}$$
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to \infty}\left(- x + \sqrt{\left(- a + x\right) \left(- b + x\right)}\right) = - \frac{a}{2} - \frac{b}{2}$$
$$\lim_{x \to 0^-}\left(- x + \sqrt{\left(- a + x\right) \left(- b + x\right)}\right) = \sqrt{a b}$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(- x + \sqrt{\left(- a + x\right) \left(- b + x\right)}\right) = \sqrt{a b}$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(- x + \sqrt{\left(- a + x\right) \left(- b + x\right)}\right) = \sqrt{a b - a - b + 1} - 1$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(- x + \sqrt{\left(- a + x\right) \left(- b + x\right)}\right) = \sqrt{a b - a - b + 1} - 1$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- x + \sqrt{\left(- a + x\right) \left(- b + x\right)}\right) = \infty$$
Más detalles con x→-oo