Sr Examen

Otras calculadoras:

Límite de la función sqrt(1+4*x^2+5*x)-sqrt(1-5*x+4*x^2)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /   ________________      ________________\
     |  /        2            /              2 |
 lim \\/  1 + 4*x  + 5*x  - \/  1 - 5*x + 4*x  /
x->oo                                           
$$\lim_{x \to \infty}\left(\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)} - \sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}\right)$$
Limit(sqrt(1 + 4*x^2 + 5*x) - sqrt(1 - 5*x + 4*x^2), x, oo, dir='-')
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)} - \sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}\right)$$
Eliminamos la indeterminación oo - oo
Multiplicamos y dividimos por
$$\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)} + \sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}$$
entonces
$$\lim_{x \to \infty}\left(\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)} - \sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)} - \sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}\right) \left(\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)} + \sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}\right)}{\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)} + \sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)}\right)^{2} - \left(\sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}\right)^{2}}{\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)} + \sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)\right) + \left(- 4 x^{2} + \left(5 x - 1\right)\right)}{\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)} + \sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{10 x}{\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)} + \sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}}\right)$$

Dividimos el numerador y el denominador por x:
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{10}{\frac{\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)}}{x} + \frac{\sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}}{x}}\right)$$ =
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{10}{\sqrt{\frac{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)}{x^{2}}} + \sqrt{\frac{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}{x^{2}}}}\right)$$ =
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{10}{\sqrt{4 - \frac{5}{x} + \frac{1}{x^{2}}} + \sqrt{4 + \frac{5}{x} + \frac{1}{x^{2}}}}\right)$$
Sustituimos
$$u = \frac{1}{x}$$
entonces
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{10}{\sqrt{4 - \frac{5}{x} + \frac{1}{x^{2}}} + \sqrt{4 + \frac{5}{x} + \frac{1}{x^{2}}}}\right)$$ =
$$\lim_{u \to 0^+}\left(\frac{10}{\sqrt{u^{2} - 5 u + 4} + \sqrt{u^{2} + 5 u + 4}}\right)$$ =
= $$\frac{10}{\sqrt{0^{2} - 0 + 4} + \sqrt{0^{2} + 0 \cdot 5 + 4}} = \frac{5}{2}$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$\lim_{x \to \infty}\left(\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)} - \sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}\right) = \frac{5}{2}$$
Método de l'Hopital
En el caso de esta función, no tiene sentido aplicar el Método de l'Hopital, ya que no existe la indeterminación tipo 0/0 or oo/oo
Gráfica
Respuesta rápida [src]
5/2
$$\frac{5}{2}$$
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to \infty}\left(\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)} - \sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}\right) = \frac{5}{2}$$
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)} - \sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}\right) = 0$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)} - \sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}\right) = 0$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)} - \sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}\right) = \sqrt{10}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)} - \sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}\right) = \sqrt{10}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\sqrt{5 x + \left(4 x^{2} + 1\right)} - \sqrt{4 x^{2} + \left(1 - 5 x\right)}\right) = - \frac{5}{2}$$
Más detalles con x→-oo