Sr Examen

Otras calculadoras:


((2+2*x^2)/(1+2*x^2))^(x^2)

Límite de la función ((2+2*x^2)/(1+2*x^2))^(x^2)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
               / 2\
               \x /
     /       2\    
     |2 + 2*x |    
 lim |--------|    
x->oo|       2|    
     \1 + 2*x /    
$$\lim_{x \to \infty} \left(\frac{2 x^{2} + 2}{2 x^{2} + 1}\right)^{x^{2}}$$
Limit(((2 + 2*x^2)/(1 + 2*x^2))^(x^2), x, oo, dir='-')
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{x \to \infty} \left(\frac{2 x^{2} + 2}{2 x^{2} + 1}\right)^{x^{2}}$$
cambiamos
$$\lim_{x \to \infty} \left(\frac{2 x^{2} + 2}{2 x^{2} + 1}\right)^{x^{2}}$$
=
$$\lim_{x \to \infty} \left(\frac{\left(2 x^{2} + 1\right) + 1}{2 x^{2} + 1}\right)^{x^{2}}$$
=
$$\lim_{x \to \infty} \left(\frac{2 x^{2} + 1}{2 x^{2} + 1} + \frac{1}{2 x^{2} + 1}\right)^{x^{2}}$$
=
$$\lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{1}{2 x^{2} + 1}\right)^{x^{2}}$$
=
hacemos el cambio
$$u = \frac{2 x^{2} + 1}{1}$$
entonces
$$\lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{1}{2 x^{2} + 1}\right)^{x^{2}}$$ =
=
$$\lim_{u \to \infty} \left(1 + \frac{1}{u}\right)^{\frac{u}{2} - \frac{1}{2}}$$
=
$$\lim_{u \to \infty}\left(\frac{\left(1 + \frac{1}{u}\right)^{\frac{u}{2}}}{\sqrt{1 + \frac{1}{u}}}\right)$$
=
$$\lim_{u \to \infty} \frac{1}{\sqrt{1 + \frac{1}{u}}} \lim_{u \to \infty} \left(1 + \frac{1}{u}\right)^{\frac{u}{2}}$$
=
$$\lim_{u \to \infty} \left(1 + \frac{1}{u}\right)^{\frac{u}{2}}$$
=
$$\sqrt{\left(\lim_{u \to \infty} \left(1 + \frac{1}{u}\right)^{u}\right)}$$
El límite
$$\lim_{u \to \infty} \left(1 + \frac{1}{u}\right)^{u}$$
hay el segundo límite, es igual a e ~ 2.718281828459045
entonces
$$\sqrt{\left(\lim_{u \to \infty} \left(1 + \frac{1}{u}\right)^{u}\right)} = e^{\frac{1}{2}}$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$\lim_{x \to \infty} \left(\frac{2 x^{2} + 2}{2 x^{2} + 1}\right)^{x^{2}} = e^{\frac{1}{2}}$$
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
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to \infty} \left(\frac{2 x^{2} + 2}{2 x^{2} + 1}\right)^{x^{2}} = e^{\frac{1}{2}}$$
$$\lim_{x \to 0^-} \left(\frac{2 x^{2} + 2}{2 x^{2} + 1}\right)^{x^{2}} = 1$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+} \left(\frac{2 x^{2} + 2}{2 x^{2} + 1}\right)^{x^{2}} = 1$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-} \left(\frac{2 x^{2} + 2}{2 x^{2} + 1}\right)^{x^{2}} = \frac{4}{3}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+} \left(\frac{2 x^{2} + 2}{2 x^{2} + 1}\right)^{x^{2}} = \frac{4}{3}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty} \left(\frac{2 x^{2} + 2}{2 x^{2} + 1}\right)^{x^{2}} = e^{\frac{1}{2}}$$
Más detalles con x→-oo
Respuesta rápida [src]
 1/2
e   
$$e^{\frac{1}{2}}$$
Gráfico
Límite de la función ((2+2*x^2)/(1+2*x^2))^(x^2)