Método

Ejercicios: La indeterminación infinito sobre infinito

se divide por la potencia más alta de abajo

Si no te acordás cómo se usa, repasá la teoría.

Las 12 actividades recorren los distintos tipos de ejercicio del tema, con tres variantes de cada uno. Si te trabás en una, mirá la solución y seguí con la siguiente.

1. Calculá limx+5x2+3x2x27\lim_{x \to +\infty} \dfrac{5x^{2} + 3x}{2x^{2} - 7}.

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1. Vemos la indeterminación. Arriba y abajo se van los dos a ++\infty: es infinito sobre infinito.

2. Comparamos los grados. Los dos son de grado dos: empatan.

3. Dividimos todo por la potencia más alta. 5+3x27x2\dfrac{5 + \dfrac{3}{x}}{2 - \dfrac{7}{x^{2}}}

4. Tomamos límite término a término. Las fracciones con xx abajo se van a cero y queda 52\dfrac{5}{2}, que es el cociente de los coeficientes principales.

Respuesta: 52\dfrac{5}{2}

2. Calculá limx+7x24x+1x2+4\lim_{x \to +\infty} \dfrac{7x^{{2}} - 4x + 1}{x^{{2}} + 4} dividiendo por la potencia más alta, y explicá por qué esa división es legítima.

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1. Identificamos la potencia más alta. Es x2x^{2}, que aparece arriba y abajo.

2. Dividimos numerador y denominador por ella. 74x+1x21+4x2\dfrac{7 - \dfrac{4}{x} + \dfrac{1}{x^{2}}}{1 + \dfrac{4}{x^{2}}}

3. Justificamos el paso. Dividir arriba y abajo por lo mismo no cambia el valor de la fracción, y acá x2x^{2} nunca es cero porque estamos mirando valores enormes de xx.

4. Tomamos límite. Todo lo que tiene xx en el denominador se va a cero y queda 71=7\dfrac{7}{1} = 7.

Respuesta: 77

3. Calculá limx+49x2+6x\lim_{x \to +\infty} \dfrac{\sqrt{49x^{2} + 6}}{x}.

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1. Vemos la indeterminación. Arriba y abajo se van a ++\infty.

2. Calculamos el grado del numerador. Adentro de la raíz hay grado dos, y la raíz cuadrada divide el exponente a la mitad: el numerador se comporta como grado uno, igual que el denominador.

3. Metemos la xx adentro de la raíz. Como x+x \to +\infty es positivo, x=x2x = \sqrt{x^{2}}, así que la expresión es 49x2+6x2=49+6x2\sqrt{\dfrac{49x^{2} + 6}{x^{2}}} = \sqrt{49 + \dfrac{6}{x^{2}}}.

4. Tomamos límite. La fracción se va a cero y queda 49=7\sqrt{49} = 7. Hacia -\infty el resultado sería 7-7, porque ahí x=x2x = -\sqrt{x^{2}}.

Respuesta: 77

4. Hallá el valor de kk para que limx+kx2+7x2x21=3\lim_{x \to +\infty} \dfrac{kx^{2} + 7x}{2x^{2} - 1} = 3.

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1. Vemos qué caso es. Los grados de arriba y abajo son iguales, así que el límite es el cociente de los coeficientes principales.

2. Escribimos el límite en función de kk. Dividiendo todo por x2x^{2} queda k+7x21x2\dfrac{k + \dfrac{7}{x}}{2 - \dfrac{1}{x^{2}}}, que tiende a k2\dfrac{k}{2}.

3. Planteamos la ecuación. k2=3\dfrac{k}{2} = 3

4. Despejamos y verificamos. k=6k = 6. Con ese valor el cociente de los principales da 62=3\dfrac{6}{2} = 3, como se pedía.

Respuesta: k=6k = 6

5. Calculá limx+6x347x+2\lim_{x \to +\infty} \dfrac{6x^{3} - 4}{7x + 2}.

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1. Vemos la indeterminación. Arriba y abajo van a infinito.

2. Comparamos los grados. Arriba grado tres y abajo grado uno: gana el numerador.

3. Dividimos por xx, la potencia más alta del denominador. 6x24x7+2x\dfrac{6x^{2} - \dfrac{4}{x}}{7 + \dfrac{2}{x}}

4. Tomamos límite. Abajo queda 77 y arriba 6x26x^{2} se dispara, así que el límite es ++\infty.

Respuesta: ++\infty

6. Calculá limx+5x22x+14x2+2\lim_{x \to +\infty} \dfrac{5x^{{2}} - 2x + 1}{4x^{{2}} + 2} dividiendo por la potencia más alta, y explicá por qué esa división es legítima.

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1. Identificamos la potencia más alta. Es x2x^{2}, que aparece arriba y abajo.

2. Dividimos numerador y denominador por ella. 52x+1x24+2x2\dfrac{5 - \dfrac{2}{x} + \dfrac{1}{x^{2}}}{4 + \dfrac{2}{x^{2}}}

3. Justificamos el paso. Dividir arriba y abajo por lo mismo no cambia el valor de la fracción, y acá x2x^{2} nunca es cero porque estamos mirando valores enormes de xx.

4. Tomamos límite. Todo lo que tiene xx en el denominador se va a cero y queda 54\dfrac{5}{4}.

Respuesta: 54\dfrac{5}{4}

7. Calculá limx+36x2+4x\lim_{x \to +\infty} \dfrac{\sqrt{36x^{2} + 4}}{x}.

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1. Vemos la indeterminación. Arriba y abajo se van a ++\infty.

2. Calculamos el grado del numerador. Adentro de la raíz hay grado dos, y la raíz cuadrada divide el exponente a la mitad: el numerador se comporta como grado uno, igual que el denominador.

3. Metemos la xx adentro de la raíz. Como x+x \to +\infty es positivo, x=x2x = \sqrt{x^{2}}, así que la expresión es 36x2+4x2=36+4x2\sqrt{\dfrac{36x^{2} + 4}{x^{2}}} = \sqrt{36 + \dfrac{4}{x^{2}}}.

4. Tomamos límite. La fracción se va a cero y queda 36=6\sqrt{36} = 6. Hacia -\infty el resultado sería 6-6, porque ahí x=x2x = -\sqrt{x^{2}}.

Respuesta: 66

8. Hallá el valor de kk para que limx+kx2+3x2x21=4\lim_{x \to +\infty} \dfrac{kx^{2} + 3x}{2x^{2} - 1} = 4.

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1. Vemos qué caso es. Los grados de arriba y abajo son iguales, así que el límite es el cociente de los coeficientes principales.

2. Escribimos el límite en función de kk. Dividiendo todo por x2x^{2} queda k+3x21x2\dfrac{k + \dfrac{3}{x}}{2 - \dfrac{1}{x^{2}}}, que tiende a k2\dfrac{k}{2}.

3. Planteamos la ecuación. k2=4\dfrac{k}{2} = 4

4. Despejamos y verificamos. k=8k = 8. Con ese valor el cociente de los principales da 82=4\dfrac{8}{2} = 4, como se pedía.

Respuesta: k=8k = 8

9. Calculá limx+7x+54x2+3\lim_{x \to +\infty} \dfrac{7x + 5}{4x^{2} + 3}.

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1. Vemos la indeterminación. Los dos se van a infinito.

2. Comparamos los grados. Arriba grado uno y abajo grado dos: gana el denominador, que crece más rápido.

3. Dividimos por la potencia más alta, que es x2x^{2}. 7x+5x24+3x2\dfrac{\dfrac{7}{x} + \dfrac{5}{x^{2}}}{4 + \dfrac{3}{x^{2}}}

4. Tomamos límite. Arriba todo se va a cero y abajo queda 44, así que el límite es 00.

Respuesta: 00

10. Calculá limx+6x23x+15x2+3\lim_{x \to +\infty} \dfrac{6x^{{2}} - 3x + 1}{5x^{{2}} + 3} dividiendo por la potencia más alta, y explicá por qué esa división es legítima.

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1. Identificamos la potencia más alta. Es x2x^{2}, que aparece arriba y abajo.

2. Dividimos numerador y denominador por ella. 63x+1x25+3x2\dfrac{6 - \dfrac{3}{x} + \dfrac{1}{x^{2}}}{5 + \dfrac{3}{x^{2}}}

3. Justificamos el paso. Dividir arriba y abajo por lo mismo no cambia el valor de la fracción, y acá x2x^{2} nunca es cero porque estamos mirando valores enormes de xx.

4. Tomamos límite. Todo lo que tiene xx en el denominador se va a cero y queda 65\dfrac{6}{5}.

Respuesta: 65\dfrac{6}{5}

11. Calculá limx+9x2+2x\lim_{x \to +\infty} \dfrac{\sqrt{9x^{2} + 2}}{x}.

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1. Vemos la indeterminación. Arriba y abajo se van a ++\infty.

2. Calculamos el grado del numerador. Adentro de la raíz hay grado dos, y la raíz cuadrada divide el exponente a la mitad: el numerador se comporta como grado uno, igual que el denominador.

3. Metemos la xx adentro de la raíz. Como x+x \to +\infty es positivo, x=x2x = \sqrt{x^{2}}, así que la expresión es 9x2+2x2=9+2x2\sqrt{\dfrac{9x^{2} + 2}{x^{2}}} = \sqrt{9 + \dfrac{2}{x^{2}}}.

4. Tomamos límite. La fracción se va a cero y queda 9=3\sqrt{9} = 3. Hacia -\infty el resultado sería 3-3, porque ahí x=x2x = -\sqrt{x^{2}}.

Respuesta: 33

12. Hallá el valor de kk para que limx+kx2+4x3x21=5\lim_{x \to +\infty} \dfrac{kx^{2} + 4x}{3x^{2} - 1} = 5.

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1. Vemos qué caso es. Los grados de arriba y abajo son iguales, así que el límite es el cociente de los coeficientes principales.

2. Escribimos el límite en función de kk. Dividiendo todo por x2x^{2} queda k+4x31x2\dfrac{k + \dfrac{4}{x}}{3 - \dfrac{1}{x^{2}}}, que tiende a k3\dfrac{k}{3}.

3. Planteamos la ecuación. k3=5\dfrac{k}{3} = 5

4. Despejamos y verificamos. k=15k = 15. Con ese valor el cociente de los principales da 153=5\dfrac{15}{3} = 5, como se pedía.

Respuesta: k=15k = 15

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