Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función factorial(1+x)^2*factorial(2*x)/(factorial(x)^2*factorial(2+2*x))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /        2       \
     |(1 + x)! *(2*x)!|
 lim |----------------|
x->oo|   2            |
     \ x! *(2 + 2*x)! /
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(2 x\right)! \left(x + 1\right)!^{2}}{x!^{2} \left(2 x + 2\right)!}\right)$$
Limit((factorial(1 + x)^2*factorial(2*x))/((factorial(x)^2*factorial(2 + 2*x))), x, oo, dir='-')
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
oo/oo,

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