Sr Examen

Otras calculadoras:


((3-x)^4-(2-x)^4)/((1-x)^4-(1+x)^4)

Límite de la función ((3-x)^4-(2-x)^4)/((1-x)^4-(1+x)^4)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /       4          4\
     |(3 - x)  - (2 - x) |
 lim |-------------------|
x->oo|       4          4|
     \(1 - x)  - (1 + x) /
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \left(2 - x\right)^{4} + \left(3 - x\right)^{4}}{\left(1 - x\right)^{4} - \left(x + 1\right)^{4}}\right)$$
Limit(((3 - x)^4 - (2 - x)^4)/((1 - x)^4 - (1 + x)^4), x, oo, dir='-')
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \left(2 - x\right)^{4} + \left(3 - x\right)^{4}}{\left(1 - x\right)^{4} - \left(x + 1\right)^{4}}\right)$$
Dividimos el numerador y el denominador por x^3:
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \left(2 - x\right)^{4} + \left(3 - x\right)^{4}}{\left(1 - x\right)^{4} - \left(x + 1\right)^{4}}\right)$$ =
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{-4 + \frac{30}{x} - \frac{76}{x^{2}} + \frac{65}{x^{3}}}{-8 - \frac{8}{x^{2}}}\right)$$
Hacemos El Cambio
$$u = \frac{1}{x}$$
entonces
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{-4 + \frac{30}{x} - \frac{76}{x^{2}} + \frac{65}{x^{3}}}{-8 - \frac{8}{x^{2}}}\right) = \lim_{u \to 0^+}\left(\frac{65 u^{3} - 76 u^{2} + 30 u - 4}{- 8 u^{2} - 8}\right)$$
=
$$\frac{-4 - 76 \cdot 0^{2} + 0 \cdot 30 + 65 \cdot 0^{3}}{-8 - 8 \cdot 0^{2}} = \frac{1}{2}$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \left(2 - x\right)^{4} + \left(3 - x\right)^{4}}{\left(1 - x\right)^{4} - \left(x + 1\right)^{4}}\right) = \frac{1}{2}$$
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
-oo/-oo,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(- 4 x^{3} + 30 x^{2} - 76 x + 65\right) = -\infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(- 8 x^{3} - 8 x\right) = -\infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \left(2 - x\right)^{4} + \left(3 - x\right)^{4}}{\left(1 - x\right)^{4} - \left(x + 1\right)^{4}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(- 4 x^{3} + 30 x^{2} - 76 x + 65\right)}{\frac{d}{d x} \left(- 8 x^{3} - 8 x\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 12 x^{2} + 60 x - 76}{- 24 x^{2} - 8}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(- 12 x^{2} + 60 x - 76\right)}{\frac{d}{d x} \left(- 24 x^{2} - 8\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(- \frac{60 - 24 x}{48 x}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(60 - 24 x\right)}{\frac{d}{d x} \left(- 48 x\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty} \frac{1}{2}$$
=
$$\lim_{x \to \infty} \frac{1}{2}$$
=
$$\frac{1}{2}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 3 vez (veces)
Gráfica
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \left(2 - x\right)^{4} + \left(3 - x\right)^{4}}{\left(1 - x\right)^{4} - \left(x + 1\right)^{4}}\right) = \frac{1}{2}$$
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{- \left(2 - x\right)^{4} + \left(3 - x\right)^{4}}{\left(1 - x\right)^{4} - \left(x + 1\right)^{4}}\right) = \infty$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{- \left(2 - x\right)^{4} + \left(3 - x\right)^{4}}{\left(1 - x\right)^{4} - \left(x + 1\right)^{4}}\right) = -\infty$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{- \left(2 - x\right)^{4} + \left(3 - x\right)^{4}}{\left(1 - x\right)^{4} - \left(x + 1\right)^{4}}\right) = - \frac{15}{16}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{- \left(2 - x\right)^{4} + \left(3 - x\right)^{4}}{\left(1 - x\right)^{4} - \left(x + 1\right)^{4}}\right) = - \frac{15}{16}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- \left(2 - x\right)^{4} + \left(3 - x\right)^{4}}{\left(1 - x\right)^{4} - \left(x + 1\right)^{4}}\right) = \frac{1}{2}$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta rápida [src]
1/2
$$\frac{1}{2}$$
Gráfico
Límite de la función ((3-x)^4-(2-x)^4)/((1-x)^4-(1+x)^4)