Sr Examen

Límite de la función factorial(x)/(-factorial(n)+factorial(1+x))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

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

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