Sr Examen

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(x+x^3)/(-1+2*x+2*x^3)

Límite de la función (x+x^3)/(-1+2*x+2*x^3)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

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

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

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(x \left(x^{2} + 1\right)\right) = \infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(2 x^{3} + 2 x - 1\right) = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x^{3} + x}{2 x^{3} + \left(2 x - 1\right)}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x \left(x^{2} + 1\right)}{2 x^{3} + 2 x - 1}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} x \left(x^{2} + 1\right)}{\frac{d}{d x} \left(2 x^{3} + 2 x - 1\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{3 x^{2} + 1}{6 x^{2} + 2}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(3 x^{2} + 1\right)}{\frac{d}{d x} \left(6 x^{2} + 2\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty} \frac{1}{2}$$
=
$$\lim_{x \to \infty} \frac{1}{2}$$
=
$$\frac{1}{2}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 2 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
1/2
$$\frac{1}{2}$$
Gráfico
Límite de la función (x+x^3)/(-1+2*x+2*x^3)