Sr Examen

Otras calculadoras:


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

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

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /       4          4\
     |(1 - x)  - (1 + x) |
 lim |-------------------|
x->oo|       3          3|
     \(1 + x)  - (1 - x) /
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(1 - x\right)^{4} - \left(x + 1\right)^{4}}{- \left(1 - x\right)^{3} + \left(x + 1\right)^{3}}\right)$$
Limit(((1 - x)^4 - (1 + x)^4)/((1 + x)^3 - (1 - x)^3), x, oo, dir='-')
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(1 - x\right)^{4} - \left(x + 1\right)^{4}}{- \left(1 - x\right)^{3} + \left(x + 1\right)^{3}}\right)$$
Dividimos el numerador y el denominador por x^3:
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(1 - x\right)^{4} - \left(x + 1\right)^{4}}{- \left(1 - x\right)^{3} + \left(x + 1\right)^{3}}\right)$$ =
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{-8 - \frac{8}{x^{2}}}{2 + \frac{6}{x^{2}}}\right)$$
Hacemos El Cambio
$$u = \frac{1}{x}$$
entonces
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{-8 - \frac{8}{x^{2}}}{2 + \frac{6}{x^{2}}}\right) = \lim_{u \to 0^+}\left(\frac{- 8 u^{2} - 8}{6 u^{2} + 2}\right)$$
=
$$\frac{-8 - 8 \cdot 0^{2}}{6 \cdot 0^{2} + 2} = -4$$

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

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