Sr Examen

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(18+x^3-4*x^2-3*x)/(9+x^3-5*x^2+3*x)

Límite de la función (18+x^3-4*x^2-3*x)/(9+x^3-5*x^2+3*x)

cuando
v

Para puntos concretos:

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /      3      2      \
     |18 + x  - 4*x  - 3*x|
 lim |--------------------|
x->oo|     3      2       |
     \9 + x  - 5*x  + 3*x /
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 3 x + \left(- 4 x^{2} + \left(x^{3} + 18\right)\right)}{3 x + \left(- 5 x^{2} + \left(x^{3} + 9\right)\right)}\right)$$
Limit((18 + x^3 - 4*x^2 - 3*x)/(9 + x^3 - 5*x^2 + 3*x), x, oo, dir='-')
Solución detallada
Tomamos como el límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 3 x + \left(- 4 x^{2} + \left(x^{3} + 18\right)\right)}{3 x + \left(- 5 x^{2} + \left(x^{3} + 9\right)\right)}\right)$$
Dividimos el numerador y el denominador por x^3:
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 3 x + \left(- 4 x^{2} + \left(x^{3} + 18\right)\right)}{3 x + \left(- 5 x^{2} + \left(x^{3} + 9\right)\right)}\right)$$ =
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1 - \frac{4}{x} - \frac{3}{x^{2}} + \frac{18}{x^{3}}}{1 - \frac{5}{x} + \frac{3}{x^{2}} + \frac{9}{x^{3}}}\right)$$
Hacemos El Cambio
$$u = \frac{1}{x}$$
entonces
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1 - \frac{4}{x} - \frac{3}{x^{2}} + \frac{18}{x^{3}}}{1 - \frac{5}{x} + \frac{3}{x^{2}} + \frac{9}{x^{3}}}\right) = \lim_{u \to 0^+}\left(\frac{18 u^{3} - 3 u^{2} - 4 u + 1}{9 u^{3} + 3 u^{2} - 5 u + 1}\right)$$
=
$$\frac{- 0 - 3 \cdot 0^{2} + 18 \cdot 0^{3} + 1}{- 0 + 3 \cdot 0^{2} + 9 \cdot 0^{3} + 1} = 1$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 3 x + \left(- 4 x^{2} + \left(x^{3} + 18\right)\right)}{3 x + \left(- 5 x^{2} + \left(x^{3} + 9\right)\right)}\right) = 1$$
Método de l'Hopital
Tenemos la indeterminación de tipo
oo/oo,

tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(x^{3} - 4 x^{2} - 3 x + 18\right) = \infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(x^{3} - 5 x^{2} + 3 x + 9\right) = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 3 x + \left(- 4 x^{2} + \left(x^{3} + 18\right)\right)}{3 x + \left(- 5 x^{2} + \left(x^{3} + 9\right)\right)}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x^{3} - 4 x^{2} - 3 x + 18}{x^{3} - 5 x^{2} + 3 x + 9}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(x^{3} - 4 x^{2} - 3 x + 18\right)}{\frac{d}{d x} \left(x^{3} - 5 x^{2} + 3 x + 9\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{3 x^{2} - 8 x - 3}{3 x^{2} - 10 x + 3}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(3 x^{2} - 8 x - 3\right)}{\frac{d}{d x} \left(3 x^{2} - 10 x + 3\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{6 x - 8}{6 x - 10}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(6 x - 8\right)}{\frac{d}{d x} \left(6 x - 10\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty} 1$$
=
$$\lim_{x \to \infty} 1$$
=
$$1$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 3 vez (veces)
Gráfica
Respuesta rápida [src]
1
$$1$$
Otros límites con x→0, -oo, +oo, 1
$$\lim_{x \to 3^-}\left(\frac{- 3 x + \left(- 4 x^{2} + \left(x^{3} + 18\right)\right)}{3 x + \left(- 5 x^{2} + \left(x^{3} + 9\right)\right)}\right) = \frac{5}{4}$$
Más detalles con x→3 a la izquierda
$$\lim_{x \to 3^+}\left(\frac{- 3 x + \left(- 4 x^{2} + \left(x^{3} + 18\right)\right)}{3 x + \left(- 5 x^{2} + \left(x^{3} + 9\right)\right)}\right) = \frac{5}{4}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 3 x + \left(- 4 x^{2} + \left(x^{3} + 18\right)\right)}{3 x + \left(- 5 x^{2} + \left(x^{3} + 9\right)\right)}\right) = 1$$
Más detalles con x→oo
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{- 3 x + \left(- 4 x^{2} + \left(x^{3} + 18\right)\right)}{3 x + \left(- 5 x^{2} + \left(x^{3} + 9\right)\right)}\right) = 2$$
Más detalles con x→0 a la izquierda
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{- 3 x + \left(- 4 x^{2} + \left(x^{3} + 18\right)\right)}{3 x + \left(- 5 x^{2} + \left(x^{3} + 9\right)\right)}\right) = 2$$
Más detalles con x→0 a la derecha
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{- 3 x + \left(- 4 x^{2} + \left(x^{3} + 18\right)\right)}{3 x + \left(- 5 x^{2} + \left(x^{3} + 9\right)\right)}\right) = \frac{3}{2}$$
Más detalles con x→1 a la izquierda
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{- 3 x + \left(- 4 x^{2} + \left(x^{3} + 18\right)\right)}{3 x + \left(- 5 x^{2} + \left(x^{3} + 9\right)\right)}\right) = \frac{3}{2}$$
Más detalles con x→1 a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- 3 x + \left(- 4 x^{2} + \left(x^{3} + 18\right)\right)}{3 x + \left(- 5 x^{2} + \left(x^{3} + 9\right)\right)}\right) = 1$$
Más detalles con x→-oo
A la izquierda y a la derecha [src]
     /      3      2      \
     |18 + x  - 4*x  - 3*x|
 lim |--------------------|
x->3+|     3      2       |
     \9 + x  - 5*x  + 3*x /
$$\lim_{x \to 3^+}\left(\frac{- 3 x + \left(- 4 x^{2} + \left(x^{3} + 18\right)\right)}{3 x + \left(- 5 x^{2} + \left(x^{3} + 9\right)\right)}\right)$$
5/4
$$\frac{5}{4}$$
= 1.25
     /      3      2      \
     |18 + x  - 4*x  - 3*x|
 lim |--------------------|
x->3-|     3      2       |
     \9 + x  - 5*x  + 3*x /
$$\lim_{x \to 3^-}\left(\frac{- 3 x + \left(- 4 x^{2} + \left(x^{3} + 18\right)\right)}{3 x + \left(- 5 x^{2} + \left(x^{3} + 9\right)\right)}\right)$$
5/4
$$\frac{5}{4}$$
= 1.25
= 1.25
Respuesta numérica [src]
1.25
1.25
Gráfico
Límite de la función (18+x^3-4*x^2-3*x)/(9+x^3-5*x^2+3*x)