Sr Examen

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

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

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /      4      2 \
     | 2 + x  - 3*x  |
 lim |---------------|
x->oo|              4|
     \-2 - 3*x + 5*x /
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 3 x^{2} + \left(x^{4} + 2\right)}{5 x^{4} + \left(- 3 x - 2\right)}\right)$$
Limit((2 + x^4 - 3*x^2)/(-2 - 3*x + 5*x^4), x, oo, dir='-')
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 3 x^{2} + \left(x^{4} + 2\right)}{5 x^{4} + \left(- 3 x - 2\right)}\right)$$
Dividimos el numerador y el denominador por x^4:
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 3 x^{2} + \left(x^{4} + 2\right)}{5 x^{4} + \left(- 3 x - 2\right)}\right)$$ =
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1 - \frac{3}{x^{2}} + \frac{2}{x^{4}}}{5 - \frac{3}{x^{3}} - \frac{2}{x^{4}}}\right)$$
Hacemos El Cambio
$$u = \frac{1}{x}$$
entonces
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1 - \frac{3}{x^{2}} + \frac{2}{x^{4}}}{5 - \frac{3}{x^{3}} - \frac{2}{x^{4}}}\right) = \lim_{u \to 0^+}\left(\frac{2 u^{4} - 3 u^{2} + 1}{- 2 u^{4} - 3 u^{3} + 5}\right)$$
=
$$\frac{- 3 \cdot 0^{2} + 2 \cdot 0^{4} + 1}{- 3 \cdot 0^{3} - 2 \cdot 0^{4} + 5} = \frac{1}{5}$$

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

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(x^{4} - 3 x^{2} + 2\right) = \infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(5 x^{4} - 3 x - 2\right) = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 3 x^{2} + \left(x^{4} + 2\right)}{5 x^{4} + \left(- 3 x - 2\right)}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x^{4} - 3 x^{2} + 2}{5 x^{4} - 3 x - 2}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(x^{4} - 3 x^{2} + 2\right)}{\frac{d}{d x} \left(5 x^{4} - 3 x - 2\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{4 x^{3} - 6 x}{20 x^{3} - 3}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(4 x^{3} - 6 x\right)}{\frac{d}{d x} \left(20 x^{3} - 3\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{12 x^{2} - 6}{60 x^{2}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{12 x^{2} - 6}{60 x^{2}}\right)$$
=
$$\frac{1}{5}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 2 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
1/5
$$\frac{1}{5}$$
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 3 x^{2} + \left(x^{4} + 2\right)}{5 x^{4} + \left(- 3 x - 2\right)}\right) = \frac{1}{5}$$
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{- 3 x^{2} + \left(x^{4} + 2\right)}{5 x^{4} + \left(- 3 x - 2\right)}\right) = -1$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{- 3 x^{2} + \left(x^{4} + 2\right)}{5 x^{4} + \left(- 3 x - 2\right)}\right) = -1$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{- 3 x^{2} + \left(x^{4} + 2\right)}{5 x^{4} + \left(- 3 x - 2\right)}\right) = - \frac{2}{17}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{- 3 x^{2} + \left(x^{4} + 2\right)}{5 x^{4} + \left(- 3 x - 2\right)}\right) = - \frac{2}{17}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- 3 x^{2} + \left(x^{4} + 2\right)}{5 x^{4} + \left(- 3 x - 2\right)}\right) = \frac{1}{5}$$
Más detalles con x→-oo
Gráfico
Límite de la función (2+x^4-3*x^2)/(-2-3*x+5*x^4)