Sr Examen

Otras calculadoras:

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

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

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

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x^{x} \left(x + 1\right)!}{\left(x + 1\right) x!}\right) = \infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty} \left(x + 1\right)^{x} = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x^{x} \left(x + 1\right)^{- x} \left(x + 1\right)!}{\left(x + 1\right) x!}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x^{x} \left(x + 1\right)^{- x} \left(x + 1\right)!}{\left(x + 1\right) x!}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \frac{x^{x} \left(x + 1\right)!}{\left(x + 1\right) x!}}{\frac{d}{d x} \left(x + 1\right)^{x}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \frac{x^{x} \left(x + 1\right)!}{x^{2} x! + 2 x x! + x!} - \frac{x^{x} \left(x + 1\right)! \Gamma\left(x + 1\right) \operatorname{polygamma}{\left(0,x + 1 \right)}}{x x!^{2} + x!^{2}} + \frac{x^{x} \log{\left(x \right)} \left(x + 1\right)!}{x x! + x!} + \frac{x^{x} \left(x + 1\right)!}{x x! + x!} + \frac{x^{x} \Gamma\left(x + 2\right) \operatorname{polygamma}{\left(0,x + 2 \right)}}{x x! + x!}}{\frac{x \left(x + 1\right)^{x}}{x + 1} + \left(x + 1\right)^{x} \log{\left(x + 1 \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \frac{x^{x} \left(x + 1\right)!}{x^{2} x! + 2 x x! + x!} - \frac{x^{x} \left(x + 1\right)! \Gamma\left(x + 1\right) \operatorname{polygamma}{\left(0,x + 1 \right)}}{x x!^{2} + x!^{2}} + \frac{x^{x} \log{\left(x \right)} \left(x + 1\right)!}{x x! + x!} + \frac{x^{x} \left(x + 1\right)!}{x x! + x!} + \frac{x^{x} \Gamma\left(x + 2\right) \operatorname{polygamma}{\left(0,x + 2 \right)}}{x x! + x!}}{\frac{x \left(x + 1\right)^{x}}{x + 1} + \left(x + 1\right)^{x} \log{\left(x + 1 \right)}}\right)$$
=
$$e^{-1}$$
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
e  
$$e^{-1}$$