Sr Examen

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(sqrt(6+x^2-2*x)-sqrt(-6+x^2+2*x))/(3+x^2-4*x)

Límite de la función (sqrt(6+x^2-2*x)-sqrt(-6+x^2+2*x))/(3+x^2-4*x)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /   ______________      _______________\
     |  /      2            /       2       |
     |\/  6 + x  - 2*x  - \/  -6 + x  + 2*x |
 lim |--------------------------------------|
x->3+|                  2                   |
     \             3 + x  - 4*x             /
$$\lim_{x \to 3^+}\left(\frac{\sqrt{- 2 x + \left(x^{2} + 6\right)} - \sqrt{2 x + \left(x^{2} - 6\right)}}{- 4 x + \left(x^{2} + 3\right)}\right)$$
Limit((sqrt(6 + x^2 - 2*x) - sqrt(-6 + x^2 + 2*x))/(3 + x^2 - 4*x), x, 3)
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{x \to 3^+}\left(\frac{\sqrt{- 2 x + \left(x^{2} + 6\right)} - \sqrt{2 x + \left(x^{2} - 6\right)}}{- 4 x + \left(x^{2} + 3\right)}\right)$$
Multiplicamos numerador y denominador por
$$\sqrt{x^{2} - 2 x + 6} + \sqrt{x^{2} + 2 x - 6}$$
obtendremos
$$\frac{\frac{\sqrt{- 2 x + \left(x^{2} + 6\right)} - \sqrt{2 x + \left(x^{2} - 6\right)}}{- 4 x + \left(x^{2} + 3\right)} \left(\sqrt{x^{2} - 2 x + 6} + \sqrt{x^{2} + 2 x - 6}\right)}{\sqrt{x^{2} - 2 x + 6} + \sqrt{x^{2} + 2 x - 6}}$$
=
$$\frac{12 - 4 x}{\left(x - 3\right) \left(x - 1\right) \left(\sqrt{x^{2} - 2 x + 6} + \sqrt{x^{2} + 2 x - 6}\right)}$$
=
$$- \frac{4}{\left(x - 1\right) \left(\sqrt{x^{2} - 2 x + 6} + \sqrt{x^{2} + 2 x - 6}\right)}$$
Entonces la respuesta definitiva es:
$$\lim_{x \to 3^+}\left(\frac{\sqrt{- 2 x + \left(x^{2} + 6\right)} - \sqrt{2 x + \left(x^{2} - 6\right)}}{- 4 x + \left(x^{2} + 3\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 3^+}\left(- \frac{4}{\left(x - 1\right) \left(\sqrt{x^{2} - 2 x + 6} + \sqrt{x^{2} + 2 x - 6}\right)}\right)$$
=
$$- \frac{1}{3}$$
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,

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