Sr Examen

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(8-27*x^5-23*x+18*x^2+23*x^4)/(-23+4*x^4+6*x^5+28*x^3+30*x^2)

Límite de la función (8-27*x^5-23*x+18*x^2+23*x^4)/(-23+4*x^4+6*x^5+28*x^3+30*x^2)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /         5              2       4\
     | 8 - 27*x  - 23*x + 18*x  + 23*x |
 lim |---------------------------------|
x->oo|         4      5       3       2|
     \-23 + 4*x  + 6*x  + 28*x  + 30*x /
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{23 x^{4} + \left(18 x^{2} + \left(- 23 x + \left(8 - 27 x^{5}\right)\right)\right)}{30 x^{2} + \left(28 x^{3} + \left(6 x^{5} + \left(4 x^{4} - 23\right)\right)\right)}\right)$$
Limit((8 - 27*x^5 - 23*x + 18*x^2 + 23*x^4)/(-23 + 4*x^4 + 6*x^5 + 28*x^3 + 30*x^2), x, oo, dir='-')
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{23 x^{4} + \left(18 x^{2} + \left(- 23 x + \left(8 - 27 x^{5}\right)\right)\right)}{30 x^{2} + \left(28 x^{3} + \left(6 x^{5} + \left(4 x^{4} - 23\right)\right)\right)}\right)$$
Dividimos el numerador y el denominador por x^5:
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{23 x^{4} + \left(18 x^{2} + \left(- 23 x + \left(8 - 27 x^{5}\right)\right)\right)}{30 x^{2} + \left(28 x^{3} + \left(6 x^{5} + \left(4 x^{4} - 23\right)\right)\right)}\right)$$ =
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{-27 + \frac{23}{x} + \frac{18}{x^{3}} - \frac{23}{x^{4}} + \frac{8}{x^{5}}}{6 + \frac{4}{x} + \frac{28}{x^{2}} + \frac{30}{x^{3}} - \frac{23}{x^{5}}}\right)$$
Hacemos El Cambio
$$u = \frac{1}{x}$$
entonces
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{-27 + \frac{23}{x} + \frac{18}{x^{3}} - \frac{23}{x^{4}} + \frac{8}{x^{5}}}{6 + \frac{4}{x} + \frac{28}{x^{2}} + \frac{30}{x^{3}} - \frac{23}{x^{5}}}\right) = \lim_{u \to 0^+}\left(\frac{8 u^{5} - 23 u^{4} + 18 u^{3} + 23 u - 27}{- 23 u^{5} + 30 u^{3} + 28 u^{2} + 4 u + 6}\right)$$
=
$$\frac{-27 - 23 \cdot 0^{4} + 8 \cdot 0^{5} + 18 \cdot 0^{3} + 0 \cdot 23}{- 23 \cdot 0^{5} + 0 \cdot 4 + 28 \cdot 0^{2} + 30 \cdot 0^{3} + 6} = - \frac{9}{2}$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{23 x^{4} + \left(18 x^{2} + \left(- 23 x + \left(8 - 27 x^{5}\right)\right)\right)}{30 x^{2} + \left(28 x^{3} + \left(6 x^{5} + \left(4 x^{4} - 23\right)\right)\right)}\right) = - \frac{9}{2}$$
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
-oo/oo,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(- 27 x^{5} + 23 x^{4} + 18 x^{2} - 23 x + 8\right) = -\infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(6 x^{5} + 4 x^{4} + 28 x^{3} + 30 x^{2} - 23\right) = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{23 x^{4} + \left(18 x^{2} + \left(- 23 x + \left(8 - 27 x^{5}\right)\right)\right)}{30 x^{2} + \left(28 x^{3} + \left(6 x^{5} + \left(4 x^{4} - 23\right)\right)\right)}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 27 x^{5} + 23 x^{4} + 18 x^{2} - 23 x + 8}{6 x^{5} + 4 x^{4} + 28 x^{3} + 30 x^{2} - 23}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(- 27 x^{5} + 23 x^{4} + 18 x^{2} - 23 x + 8\right)}{\frac{d}{d x} \left(6 x^{5} + 4 x^{4} + 28 x^{3} + 30 x^{2} - 23\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 135 x^{4} + 92 x^{3} + 36 x - 23}{30 x^{4} + 16 x^{3} + 84 x^{2} + 60 x}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(- 135 x^{4} + 92 x^{3} + 36 x - 23\right)}{\frac{d}{d x} \left(30 x^{4} + 16 x^{3} + 84 x^{2} + 60 x\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 540 x^{3} + 276 x^{2} + 36}{120 x^{3} + 48 x^{2} + 168 x + 60}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(- 540 x^{3} + 276 x^{2} + 36\right)}{\frac{d}{d x} \left(120 x^{3} + 48 x^{2} + 168 x + 60\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 1620 x^{2} + 552 x}{360 x^{2} + 96 x + 168}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(- 1620 x^{2} + 552 x\right)}{\frac{d}{d x} \left(360 x^{2} + 96 x + 168\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{552 - 3240 x}{720 x + 96}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(552 - 3240 x\right)}{\frac{d}{d x} \left(720 x + 96\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty} - \frac{9}{2}$$
=
$$\lim_{x \to \infty} - \frac{9}{2}$$
=
$$- \frac{9}{2}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 5 vez (veces)
Gráfica
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{23 x^{4} + \left(18 x^{2} + \left(- 23 x + \left(8 - 27 x^{5}\right)\right)\right)}{30 x^{2} + \left(28 x^{3} + \left(6 x^{5} + \left(4 x^{4} - 23\right)\right)\right)}\right) = - \frac{9}{2}$$
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{23 x^{4} + \left(18 x^{2} + \left(- 23 x + \left(8 - 27 x^{5}\right)\right)\right)}{30 x^{2} + \left(28 x^{3} + \left(6 x^{5} + \left(4 x^{4} - 23\right)\right)\right)}\right) = - \frac{8}{23}$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{23 x^{4} + \left(18 x^{2} + \left(- 23 x + \left(8 - 27 x^{5}\right)\right)\right)}{30 x^{2} + \left(28 x^{3} + \left(6 x^{5} + \left(4 x^{4} - 23\right)\right)\right)}\right) = - \frac{8}{23}$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{23 x^{4} + \left(18 x^{2} + \left(- 23 x + \left(8 - 27 x^{5}\right)\right)\right)}{30 x^{2} + \left(28 x^{3} + \left(6 x^{5} + \left(4 x^{4} - 23\right)\right)\right)}\right) = - \frac{1}{45}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{23 x^{4} + \left(18 x^{2} + \left(- 23 x + \left(8 - 27 x^{5}\right)\right)\right)}{30 x^{2} + \left(28 x^{3} + \left(6 x^{5} + \left(4 x^{4} - 23\right)\right)\right)}\right) = - \frac{1}{45}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{23 x^{4} + \left(18 x^{2} + \left(- 23 x + \left(8 - 27 x^{5}\right)\right)\right)}{30 x^{2} + \left(28 x^{3} + \left(6 x^{5} + \left(4 x^{4} - 23\right)\right)\right)}\right) = - \frac{9}{2}$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta rápida [src]
-9/2
$$- \frac{9}{2}$$
Gráfico
Límite de la función (8-27*x^5-23*x+18*x^2+23*x^4)/(-23+4*x^4+6*x^5+28*x^3+30*x^2)