Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función 3^(-x)*(x-1/x)^x/x^5

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /           x\
     | -x /    1\ |
     |3  *|x - -| |
     |    \    x/ |
 lim |------------|
x->oo|      5     |
     \     x      /
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{3^{- x} \left(x - \frac{1}{x}\right)^{x}}{x^{5}}\right)$$
Limit((3^(-x)*(x - 1/x)^x)/x^5, x, oo, dir='-')
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
oo/oo,

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