Sr Examen

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(5-x^2+2*x^3+3*x^4+5*x)/(1+x^3)

Límite de la función (5-x^2+2*x^3+3*x^4+5*x)/(1+x^3)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
      /     2      3      4      \
      |5 - x  + 2*x  + 3*x  + 5*x|
 lim  |--------------------------|
x->-1+|               3          |
      \          1 + x           /
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{5 x + \left(3 x^{4} + \left(2 x^{3} + \left(5 - x^{2}\right)\right)\right)}{x^{3} + 1}\right)$$
Limit((5 - x^2 + 2*x^3 + 3*x^4 + 5*x)/(1 + x^3), x, -1)
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{5 x + \left(3 x^{4} + \left(2 x^{3} + \left(5 - x^{2}\right)\right)\right)}{x^{3} + 1}\right)$$
cambiamos
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{5 x + \left(3 x^{4} + \left(2 x^{3} + \left(5 - x^{2}\right)\right)\right)}{x^{3} + 1}\right)$$
=
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{\left(x + 1\right) \left(3 x^{3} - x^{2} + 5\right)}{\left(x + 1\right) \left(x^{2} - x + 1\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{3 x^{3} - x^{2} + 5}{x^{2} - x + 1}\right) = $$
$$\frac{3 \left(-1\right)^{3} - \left(-1\right)^{2} + 5}{1 + \left(-1\right)^{2} - -1} = $$
= 1/3

Entonces la respuesta definitiva es:
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{5 x + \left(3 x^{4} + \left(2 x^{3} + \left(5 - x^{2}\right)\right)\right)}{x^{3} + 1}\right) = \frac{1}{3}$$
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to -1^+}\left(3 x^{4} + 2 x^{3} - x^{2} + 5 x + 5\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to -1^+}\left(x^{3} + 1\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{5 x + \left(3 x^{4} + \left(2 x^{3} + \left(5 - x^{2}\right)\right)\right)}{x^{3} + 1}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{3 x^{4} + 2 x^{3} - x^{2} + 5 x + 5}{x^{3} + 1}\right)$$
=
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(3 x^{4} + 2 x^{3} - x^{2} + 5 x + 5\right)}{\frac{d}{d x} \left(x^{3} + 1\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{12 x^{3} + 6 x^{2} - 2 x + 5}{3 x^{2}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to -1^+}\left(4 x^{3} + 2 x^{2} - \frac{2 x}{3} + \frac{5}{3}\right)$$
=
$$\lim_{x \to -1^+}\left(4 x^{3} + 2 x^{2} - \frac{2 x}{3} + \frac{5}{3}\right)$$
=
$$\frac{1}{3}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)
Gráfica
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to -1^-}\left(\frac{5 x + \left(3 x^{4} + \left(2 x^{3} + \left(5 - x^{2}\right)\right)\right)}{x^{3} + 1}\right) = \frac{1}{3}$$
Más detalles con x→-1 a la izquierda
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{5 x + \left(3 x^{4} + \left(2 x^{3} + \left(5 - x^{2}\right)\right)\right)}{x^{3} + 1}\right) = \frac{1}{3}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{5 x + \left(3 x^{4} + \left(2 x^{3} + \left(5 - x^{2}\right)\right)\right)}{x^{3} + 1}\right) = \infty$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{5 x + \left(3 x^{4} + \left(2 x^{3} + \left(5 - x^{2}\right)\right)\right)}{x^{3} + 1}\right) = 5$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{5 x + \left(3 x^{4} + \left(2 x^{3} + \left(5 - x^{2}\right)\right)\right)}{x^{3} + 1}\right) = 5$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{5 x + \left(3 x^{4} + \left(2 x^{3} + \left(5 - x^{2}\right)\right)\right)}{x^{3} + 1}\right) = 7$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{5 x + \left(3 x^{4} + \left(2 x^{3} + \left(5 - x^{2}\right)\right)\right)}{x^{3} + 1}\right) = 7$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{5 x + \left(3 x^{4} + \left(2 x^{3} + \left(5 - x^{2}\right)\right)\right)}{x^{3} + 1}\right) = -\infty$$
Más detalles con x→-oo
A la izquierda y a la derecha [src]
      /     2      3      4      \
      |5 - x  + 2*x  + 3*x  + 5*x|
 lim  |--------------------------|
x->-1+|               3          |
      \          1 + x           /
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{5 x + \left(3 x^{4} + \left(2 x^{3} + \left(5 - x^{2}\right)\right)\right)}{x^{3} + 1}\right)$$
1/3
$$\frac{1}{3}$$
= 0.333333333333333
      /     2      3      4      \
      |5 - x  + 2*x  + 3*x  + 5*x|
 lim  |--------------------------|
x->-1-|               3          |
      \          1 + x           /
$$\lim_{x \to -1^-}\left(\frac{5 x + \left(3 x^{4} + \left(2 x^{3} + \left(5 - x^{2}\right)\right)\right)}{x^{3} + 1}\right)$$
1/3
$$\frac{1}{3}$$
= 0.333333333333333
= 0.333333333333333
Respuesta rápida [src]
1/3
$$\frac{1}{3}$$
Respuesta numérica [src]
0.333333333333333
0.333333333333333
Gráfico
Límite de la función (5-x^2+2*x^3+3*x^4+5*x)/(1+x^3)