Sr Examen

Otras calculadoras:


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

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

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
              / 2\
              \x /
     /      2\    
     | 1 + x |    
 lim |-------|    
x->oo|      2|    
     \-2 + x /    
$$\lim_{x \to \infty} \left(\frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 2}\right)^{x^{2}}$$
Limit(((1 + x^2)/(-2 + x^2))^(x^2), x, oo, dir='-')
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{x \to \infty} \left(\frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 2}\right)^{x^{2}}$$
cambiamos
$$\lim_{x \to \infty} \left(\frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 2}\right)^{x^{2}}$$
=
$$\lim_{x \to \infty} \left(\frac{\left(x^{2} - 2\right) + 3}{x^{2} - 2}\right)^{x^{2}}$$
=
$$\lim_{x \to \infty} \left(\frac{x^{2} - 2}{x^{2} - 2} + \frac{3}{x^{2} - 2}\right)^{x^{2}}$$
=
$$\lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{3}{x^{2} - 2}\right)^{x^{2}}$$
=
hacemos el cambio
$$u = \frac{x^{2} - 2}{3}$$
entonces
$$\lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{3}{x^{2} - 2}\right)^{x^{2}}$$ =
=
$$\lim_{u \to \infty} \left(1 + \frac{1}{u}\right)^{3 u + 2}$$
=
$$\lim_{u \to \infty}\left(\left(1 + \frac{1}{u}\right)^{2} \left(1 + \frac{1}{u}\right)^{3 u}\right)$$
=
$$\lim_{u \to \infty} \left(1 + \frac{1}{u}\right)^{2} \lim_{u \to \infty} \left(1 + \frac{1}{u}\right)^{3 u}$$
=
$$\lim_{u \to \infty} \left(1 + \frac{1}{u}\right)^{3 u}$$
=
$$\left(\left(\lim_{u \to \infty} \left(1 + \frac{1}{u}\right)^{u}\right)\right)^{3}$$
El límite
$$\lim_{u \to \infty} \left(1 + \frac{1}{u}\right)^{u}$$
hay el segundo límite, es igual a e ~ 2.718281828459045
entonces
$$\left(\left(\lim_{u \to \infty} \left(1 + \frac{1}{u}\right)^{u}\right)\right)^{3} = e^{3}$$

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