Sr Examen

Otras calculadoras:

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

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /     x        -1 - x\
 lim \2*x*x *(1 + x)      /
x->oo                      
$$\lim_{x \to \infty}\left(2 x x^{x} \left(x + 1\right)^{- x - 1}\right)$$
Limit(((2*x)*x^x)*(1 + x)^(-1 - x), x, oo, dir='-')
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
oo/oo,

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