Sr Examen

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(3+x^3+5*x^2+7*x)/(2+x^3+4*x^2+5*x)

Límite de la función (3+x^3+5*x^2+7*x)/(2+x^3+4*x^2+5*x)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /     3      2      \
     |3 + x  + 5*x  + 7*x|
 lim |-------------------|
x->oo|     3      2      |
     \2 + x  + 4*x  + 5*x/
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{7 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 3\right)\right)}{5 x + \left(4 x^{2} + \left(x^{3} + 2\right)\right)}\right)$$
Limit((3 + x^3 + 5*x^2 + 7*x)/(2 + x^3 + 4*x^2 + 5*x), x, oo, dir='-')
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{7 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 3\right)\right)}{5 x + \left(4 x^{2} + \left(x^{3} + 2\right)\right)}\right)$$
Dividimos el numerador y el denominador por x^3:
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{7 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 3\right)\right)}{5 x + \left(4 x^{2} + \left(x^{3} + 2\right)\right)}\right)$$ =
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1 + \frac{5}{x} + \frac{7}{x^{2}} + \frac{3}{x^{3}}}{1 + \frac{4}{x} + \frac{5}{x^{2}} + \frac{2}{x^{3}}}\right)$$
Hacemos El Cambio
$$u = \frac{1}{x}$$
entonces
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1 + \frac{5}{x} + \frac{7}{x^{2}} + \frac{3}{x^{3}}}{1 + \frac{4}{x} + \frac{5}{x^{2}} + \frac{2}{x^{3}}}\right) = \lim_{u \to 0^+}\left(\frac{3 u^{3} + 7 u^{2} + 5 u + 1}{2 u^{3} + 5 u^{2} + 4 u + 1}\right)$$
=
$$\frac{3 \cdot 0^{3} + 0 \cdot 5 + 7 \cdot 0^{2} + 1}{2 \cdot 0^{3} + 0 \cdot 4 + 5 \cdot 0^{2} + 1} = 1$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{7 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 3\right)\right)}{5 x + \left(4 x^{2} + \left(x^{3} + 2\right)\right)}\right) = 1$$
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
oo/oo,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(x^{3} + 5 x^{2} + 7 x + 3\right) = \infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(x^{3} + 4 x^{2} + 5 x + 2\right) = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{7 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 3\right)\right)}{5 x + \left(4 x^{2} + \left(x^{3} + 2\right)\right)}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x^{3} + 5 x^{2} + 7 x + 3}{x^{3} + 4 x^{2} + 5 x + 2}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(x^{3} + 5 x^{2} + 7 x + 3\right)}{\frac{d}{d x} \left(x^{3} + 4 x^{2} + 5 x + 2\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{3 x^{2} + 10 x + 7}{3 x^{2} + 8 x + 5}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(3 x^{2} + 10 x + 7\right)}{\frac{d}{d x} \left(3 x^{2} + 8 x + 5\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{6 x + 10}{6 x + 8}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(6 x + 10\right)}{\frac{d}{d x} \left(6 x + 8\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty} 1$$
=
$$\lim_{x \to \infty} 1$$
=
$$1$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 3 vez (veces)
Gráfica
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{7 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 3\right)\right)}{5 x + \left(4 x^{2} + \left(x^{3} + 2\right)\right)}\right) = 1$$
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{7 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 3\right)\right)}{5 x + \left(4 x^{2} + \left(x^{3} + 2\right)\right)}\right) = \frac{3}{2}$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{7 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 3\right)\right)}{5 x + \left(4 x^{2} + \left(x^{3} + 2\right)\right)}\right) = \frac{3}{2}$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{7 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 3\right)\right)}{5 x + \left(4 x^{2} + \left(x^{3} + 2\right)\right)}\right) = \frac{4}{3}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{7 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 3\right)\right)}{5 x + \left(4 x^{2} + \left(x^{3} + 2\right)\right)}\right) = \frac{4}{3}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{7 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 3\right)\right)}{5 x + \left(4 x^{2} + \left(x^{3} + 2\right)\right)}\right) = 1$$
Más detalles con x→-oo
A la izquierda y a la derecha [src]
      /     3      2      \
      |3 + x  + 5*x  + 7*x|
 lim  |-------------------|
x->-1+|     3      2      |
      \2 + x  + 4*x  + 5*x/
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{7 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 3\right)\right)}{5 x + \left(4 x^{2} + \left(x^{3} + 2\right)\right)}\right)$$
2
$$2$$
= 2.0
      /     3      2      \
      |3 + x  + 5*x  + 7*x|
 lim  |-------------------|
x->-1-|     3      2      |
      \2 + x  + 4*x  + 5*x/
$$\lim_{x \to -1^-}\left(\frac{7 x + \left(5 x^{2} + \left(x^{3} + 3\right)\right)}{5 x + \left(4 x^{2} + \left(x^{3} + 2\right)\right)}\right)$$
2
$$2$$
= 2.0
= 2.0
Respuesta rápida [src]
1
$$1$$
Respuesta numérica [src]
2.0
2.0
Gráfico
Límite de la función (3+x^3+5*x^2+7*x)/(2+x^3+4*x^2+5*x)