Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función sqrt(2+x)*log((1+2*x)/(-1+2*x))/(sqrt(1+x)*log((3+2*x)/(1+2*x)))

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /  _______    /1 + 2*x \\
     |\/ 2 + x *log|--------||
     |             \-1 + 2*x/|
 lim |-----------------------|
x->oo|   _______    /3 + 2*x\|
     | \/ 1 + x *log|-------||
     \              \1 + 2*x//
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x + 1}{2 x - 1} \right)}}{\sqrt{x + 1} \log{\left(\frac{2 x + 3}{2 x + 1} \right)}}\right)$$
Limit((sqrt(2 + x)*log((1 + 2*x)/(-1 + 2*x)))/((sqrt(1 + x)*log((3 + 2*x)/(1 + 2*x)))), x, oo, dir='-')
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
oo/oo,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty} \frac{1}{\log{\left(\frac{2 x}{2 x + 1} + \frac{3}{2 x + 1} \right)}} = \infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sqrt{x + 1}}{\sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}}\right) = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x + 1}{2 x - 1} \right)}}{\sqrt{x + 1} \log{\left(\frac{2 x + 3}{2 x + 1} \right)}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x + 1}{2 x - 1} \right)}}{\sqrt{x + 1} \log{\left(\frac{2 x + 3}{2 x + 1} \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \frac{1}{\log{\left(\frac{2 x}{2 x + 1} + \frac{3}{2 x + 1} \right)}}}{\frac{d}{d x} \frac{\sqrt{x + 1}}{\sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(- \frac{- \frac{4 x}{\left(2 x + 1\right)^{2}} + \frac{2}{2 x + 1} - \frac{6}{\left(2 x + 1\right)^{2}}}{\left(\frac{2 x}{2 x + 1} + \frac{3}{2 x + 1}\right) \left(- \frac{\sqrt{x + 1} \left(- \frac{4 x}{\left(2 x - 1\right)^{2}} + \frac{2}{2 x - 1} - \frac{2}{\left(2 x - 1\right)^{2}}\right)}{\sqrt{x + 2} \left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1}\right) \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}} - \frac{\sqrt{x + 1}}{2 \left(x + 2\right)^{\frac{3}{2}} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}} + \frac{1}{2 \sqrt{x + 1} \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}}\right) \log{\left(\frac{2 x}{2 x + 1} + \frac{3}{2 x + 1} \right)}^{2}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(- \frac{- \frac{4 x}{4 x^{2} + 4 x + 1} - \frac{6}{4 x^{2} + 4 x + 1} + \frac{2}{2 x + 1}}{\left(\frac{4 x \sqrt{x + 1}}{\frac{8 x^{3} \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1} - \frac{4 x^{2} \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1} - \frac{2 x \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1} + \frac{\sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1}} + \frac{2 \sqrt{x + 1}}{\frac{8 x^{3} \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1} - \frac{4 x^{2} \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1} - \frac{2 x \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1} + \frac{\sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1}} - \frac{2 \sqrt{x + 1}}{\frac{4 x^{2} \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1} - \frac{\sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1}} - \frac{\sqrt{x + 1}}{2 x \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)} + 4 \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}} + \frac{1}{2 \sqrt{x + 1} \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}}\right) \log{\left(\frac{2 x}{2 x + 1} + \frac{3}{2 x + 1} \right)}^{2}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(- \frac{- \frac{4 x}{4 x^{2} + 4 x + 1} - \frac{6}{4 x^{2} + 4 x + 1} + \frac{2}{2 x + 1}}{\left(\frac{4 x \sqrt{x + 1}}{\frac{8 x^{3} \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1} - \frac{4 x^{2} \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1} - \frac{2 x \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1} + \frac{\sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1}} + \frac{2 \sqrt{x + 1}}{\frac{8 x^{3} \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1} - \frac{4 x^{2} \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1} - \frac{2 x \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1} + \frac{\sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1}} - \frac{2 \sqrt{x + 1}}{\frac{4 x^{2} \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1} - \frac{\sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}^{2}}{2 x - 1}} - \frac{\sqrt{x + 1}}{2 x \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)} + 4 \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}} + \frac{1}{2 \sqrt{x + 1} \sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x}{2 x - 1} + \frac{1}{2 x - 1} \right)}}\right) \log{\left(\frac{2 x}{2 x + 1} + \frac{3}{2 x + 1} \right)}^{2}}\right)$$
=
$$1$$
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
$$1$$
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x + 1}{2 x - 1} \right)}}{\sqrt{x + 1} \log{\left(\frac{2 x + 3}{2 x + 1} \right)}}\right) = 1$$
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x + 1}{2 x - 1} \right)}}{\sqrt{x + 1} \log{\left(\frac{2 x + 3}{2 x + 1} \right)}}\right) = \frac{\sqrt{2} i \pi}{\log{\left(3 \right)}}$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x + 1}{2 x - 1} \right)}}{\sqrt{x + 1} \log{\left(\frac{2 x + 3}{2 x + 1} \right)}}\right) = \frac{\sqrt{2} i \pi}{\log{\left(3 \right)}}$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{\sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x + 1}{2 x - 1} \right)}}{\sqrt{x + 1} \log{\left(\frac{2 x + 3}{2 x + 1} \right)}}\right) = - \frac{\sqrt{6} \log{\left(3 \right)}}{- 2 \log{\left(5 \right)} + 2 \log{\left(3 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{\sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x + 1}{2 x - 1} \right)}}{\sqrt{x + 1} \log{\left(\frac{2 x + 3}{2 x + 1} \right)}}\right) = - \frac{\sqrt{6} \log{\left(3 \right)}}{- 2 \log{\left(5 \right)} + 2 \log{\left(3 \right)}}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sqrt{x + 2} \log{\left(\frac{2 x + 1}{2 x - 1} \right)}}{\sqrt{x + 1} \log{\left(\frac{2 x + 3}{2 x + 1} \right)}}\right) = 1$$
Más detalles con x→-oo