Sr Examen

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(4+x^3+5*x^2+8*x)/(-4+x^3+3*x^2)

Límite de la función (4+x^3+5*x^2+8*x)/(-4+x^3+3*x^2)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /     3      2      \
     |4 + x  + 5*x  + 8*x|
 lim |-------------------|
x->oo|         3      2  |
     \   -4 + x  + 3*x   /
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{8 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 4\right)\right)}{3 x^{2} + \left(x^{3} - 4\right)}\right)$$
Limit((4 + x^3 + 5*x^2 + 8*x)/(-4 + x^3 + 3*x^2), x, oo, dir='-')
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{8 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 4\right)\right)}{3 x^{2} + \left(x^{3} - 4\right)}\right)$$
Dividimos el numerador y el denominador por x^3:
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{8 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 4\right)\right)}{3 x^{2} + \left(x^{3} - 4\right)}\right)$$ =
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1 + \frac{5}{x} + \frac{8}{x^{2}} + \frac{4}{x^{3}}}{1 + \frac{3}{x} - \frac{4}{x^{3}}}\right)$$
Hacemos El Cambio
$$u = \frac{1}{x}$$
entonces
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1 + \frac{5}{x} + \frac{8}{x^{2}} + \frac{4}{x^{3}}}{1 + \frac{3}{x} - \frac{4}{x^{3}}}\right) = \lim_{u \to 0^+}\left(\frac{4 u^{3} + 8 u^{2} + 5 u + 1}{- 4 u^{3} + 3 u + 1}\right)$$
=
$$\frac{4 \cdot 0^{3} + 0 \cdot 5 + 8 \cdot 0^{2} + 1}{- 4 \cdot 0^{3} + 0 \cdot 3 + 1} = 1$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{8 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 4\right)\right)}{3 x^{2} + \left(x^{3} - 4\right)}\right) = 1$$
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
oo/oo,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(x^{3} + 5 x^{2} + 8 x + 4\right) = \infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(x^{3} + 3 x^{2} - 4\right) = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{8 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 4\right)\right)}{3 x^{2} + \left(x^{3} - 4\right)}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x^{3} + 5 x^{2} + 8 x + 4}{x^{3} + 3 x^{2} - 4}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(x^{3} + 5 x^{2} + 8 x + 4\right)}{\frac{d}{d x} \left(x^{3} + 3 x^{2} - 4\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{3 x^{2} + 10 x + 8}{3 x^{2} + 6 x}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{3 x^{2} + 10 x + 8}{3 x^{2} + 6 x}\right)$$
=
$$1$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
1
$$1$$
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to -2^-}\left(\frac{8 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 4\right)\right)}{3 x^{2} + \left(x^{3} - 4\right)}\right) = \frac{1}{3}$$
Más detalles con x→-2 a la izquierda
$$\lim_{x \to -2^+}\left(\frac{8 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 4\right)\right)}{3 x^{2} + \left(x^{3} - 4\right)}\right) = \frac{1}{3}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{8 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 4\right)\right)}{3 x^{2} + \left(x^{3} - 4\right)}\right) = 1$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{8 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 4\right)\right)}{3 x^{2} + \left(x^{3} - 4\right)}\right) = -1$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{8 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 4\right)\right)}{3 x^{2} + \left(x^{3} - 4\right)}\right) = -1$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{8 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 4\right)\right)}{3 x^{2} + \left(x^{3} - 4\right)}\right) = -\infty$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{8 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 4\right)\right)}{3 x^{2} + \left(x^{3} - 4\right)}\right) = \infty$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{8 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 4\right)\right)}{3 x^{2} + \left(x^{3} - 4\right)}\right) = 1$$
Más detalles con x→-oo
A la izquierda y a la derecha [src]
      /     3      2      \
      |4 + x  + 5*x  + 8*x|
 lim  |-------------------|
x->-2+|         3      2  |
      \   -4 + x  + 3*x   /
$$\lim_{x \to -2^+}\left(\frac{8 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 4\right)\right)}{3 x^{2} + \left(x^{3} - 4\right)}\right)$$
1/3
$$\frac{1}{3}$$
= 0.333333333333333
      /     3      2      \
      |4 + x  + 5*x  + 8*x|
 lim  |-------------------|
x->-2-|         3      2  |
      \   -4 + x  + 3*x   /
$$\lim_{x \to -2^-}\left(\frac{8 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 4\right)\right)}{3 x^{2} + \left(x^{3} - 4\right)}\right)$$
1/3
$$\frac{1}{3}$$
= 0.333333333333333
= 0.333333333333333
Respuesta numérica [src]
0.333333333333333
0.333333333333333
Gráfico
Límite de la función (4+x^3+5*x^2+8*x)/(-4+x^3+3*x^2)