Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función sqrt(n*(2+n))-sqrt(-9+n^4)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /                   _________\
     |  ___________     /       4 |
 lim \\/ n*(2 + n)  - \/  -9 + n  /
n->oo                              
$$\lim_{n \to \infty}\left(\sqrt{n \left(n + 2\right)} - \sqrt{n^{4} - 9}\right)$$
Limit(sqrt(n*(2 + n)) - sqrt(-9 + n^4), n, oo, dir='-')
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{n \to \infty}\left(\sqrt{n \left(n + 2\right)} - \sqrt{n^{4} - 9}\right)$$
Eliminamos la indeterminación oo - oo
Multiplicamos y dividimos por
$$\sqrt{n \left(n + 2\right)} + \sqrt{n^{4} - 9}$$
entonces
$$\lim_{n \to \infty}\left(\sqrt{n \left(n + 2\right)} - \sqrt{n^{4} - 9}\right)$$
=
$$\lim_{n \to \infty}\left(\frac{\left(\sqrt{n \left(n + 2\right)} - \sqrt{n^{4} - 9}\right) \left(\sqrt{n \left(n + 2\right)} + \sqrt{n^{4} - 9}\right)}{\sqrt{n \left(n + 2\right)} + \sqrt{n^{4} - 9}}\right)$$
=
$$\lim_{n \to \infty}\left(\frac{\left(\sqrt{n \left(n + 2\right)}\right)^{2} - \left(\sqrt{n^{4} - 9}\right)^{2}}{\sqrt{n \left(n + 2\right)} + \sqrt{n^{4} - 9}}\right)$$
=
$$\lim_{n \to \infty}\left(\frac{n \left(n + 2\right) + \left(9 - n^{4}\right)}{\sqrt{n \left(n + 2\right)} + \sqrt{n^{4} - 9}}\right)$$
=
$$\lim_{n \to \infty}\left(\frac{- n^{4} + n \left(n + 2\right) + 9}{\sqrt{n \left(n + 2\right)} + \sqrt{n^{4} - 9}}\right)$$

Dividimos el numerador y el denominador por n^2:
$$\lim_{n \to \infty}\left(\frac{- n^{2} + 1 + \frac{2}{n} + \frac{9}{n^{2}}}{\frac{\sqrt{n^{2} + 2 n}}{n^{2}} + \frac{\sqrt{n^{4} - 9}}{n^{2}}}\right)$$ =
$$\lim_{n \to \infty}\left(\frac{- n^{2} + 1 + \frac{2}{n} + \frac{9}{n^{2}}}{\sqrt{\frac{n^{4} - 9}{n^{4}}} + \sqrt{\frac{n + 2}{n^{3}}}}\right)$$ =
$$\lim_{n \to \infty}\left(\frac{- n^{2} + 1 + \frac{2}{n} + \frac{9}{n^{2}}}{\sqrt{1 - \frac{9}{n^{4}}} + \sqrt{\frac{1}{n^{2}} + \frac{2}{n^{3}}}}\right)$$
Sustituimos
$$u = \frac{1}{n}$$
entonces
$$\lim_{n \to \infty}\left(\frac{- n^{2} + 1 + \frac{2}{n} + \frac{9}{n^{2}}}{\sqrt{1 - \frac{9}{n^{4}}} + \sqrt{\frac{1}{n^{2}} + \frac{2}{n^{3}}}}\right)$$ =
$$\lim_{u \to 0^+}\left(\frac{9 u^{2} + 2 u + 1 - \frac{1}{u^{2}}}{\sqrt{1 - 9 u^{4}} + \sqrt{2 u^{3} + u^{2}}}\right)$$ =
= $$\frac{- \frac{1}{0} + 0 \cdot 2 + 9 \cdot 0^{2} + 1}{\sqrt{0^{2} + 2 \cdot 0^{3}} + \sqrt{1 - 9 \cdot 0^{4}}} = -\infty$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$\lim_{n \to \infty}\left(\sqrt{n \left(n + 2\right)} - \sqrt{n^{4} - 9}\right) = -\infty$$
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
Gráfica
Respuesta rápida [src]
-oo
$$-\infty$$
Otros límites con n→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{n \to \infty}\left(\sqrt{n \left(n + 2\right)} - \sqrt{n^{4} - 9}\right) = -\infty$$
$$\lim_{n \to 0^-}\left(\sqrt{n \left(n + 2\right)} - \sqrt{n^{4} - 9}\right) = - 3 i$$
Más detalles con n→0 a la izquierda
$$\lim_{n \to 0^+}\left(\sqrt{n \left(n + 2\right)} - \sqrt{n^{4} - 9}\right) = - 3 i$$
Más detalles con n→0 a la derecha
$$\lim_{n \to 1^-}\left(\sqrt{n \left(n + 2\right)} - \sqrt{n^{4} - 9}\right) = \sqrt{3} - 2 \sqrt{2} i$$
Más detalles con n→1 a la izquierda
$$\lim_{n \to 1^+}\left(\sqrt{n \left(n + 2\right)} - \sqrt{n^{4} - 9}\right) = \sqrt{3} - 2 \sqrt{2} i$$
Más detalles con n→1 a la derecha
$$\lim_{n \to -\infty}\left(\sqrt{n \left(n + 2\right)} - \sqrt{n^{4} - 9}\right) = -\infty$$
Más detalles con n→-oo