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Ejercicios de Cálculo
← 2.6 Límites exponenciales y logarítmicos

Indeterminación 1^∞ con un cociente de polinomios

Tema
2. Límites de funciones › 2.6 Límites exponenciales y logarítmicos
Dificultad
Avanzado
Método
Logaritmo del límite y límite fundamental logarítmico

Calcula el siguiente límite:

lim⁡x→∞(x+1x−2)x\lim_{x \to \infty} \left(\frac{x + 1}{x - 2}\right)^{x}
Ver solución
  1. Cuando x→∞x \to \infty, x+1x−2→1\frac{x + 1}{x - 2} \to 1 y el exponente tiende a ∞\infty: es una indeterminación 1∞1^{\infty}. Para x>2x > 2 la base es positiva y podemos escribir (x+1x−2)x=e xln⁡(x+1x−2)\left(\frac{x + 1}{x - 2}\right)^{x} = e^{\,x \ln\left(\frac{x + 1}{x - 2}\right)}.
  2. Escribimos la base como 1+u1 + u: x+1x−2=1+3x−2\frac{x + 1}{x - 2} = 1 + \frac{3}{x - 2}, con u=3x−2→0u = \frac{3}{x - 2} \to 0 y u≠0u \neq 0.
  3. El exponente es xln⁡(1+u)=ln⁡(1+u)u⋅u x=ln⁡(1+u)u⋅3xx−2x \ln(1 + u) = \frac{\ln(1 + u)}{u} \cdot u\,x = \frac{\ln(1 + u)}{u} \cdot \frac{3x}{x - 2}.
  4. Límites de cada factor: ln⁡(1+u)u→1\frac{\ln(1 + u)}{u} \to 1 (límite fundamental) y 3xx−2=31−2x→3\frac{3x}{x - 2} = \frac{3}{1 - \frac{2}{x}} \to 3. Así, el exponente tiende a 33.
  5. Como la exponencial es continua: lim⁡x→∞e xln⁡(x+1x−2)=e3\displaystyle \lim_{x \to \infty} e^{\,x \ln\left(\frac{x + 1}{x - 2}\right)} = e^{3}.

Resultado final: lim⁡x→∞(x+1x−2)x=e3\displaystyle \lim_{x \to \infty} \left(\frac{x + 1}{x - 2}\right)^{x} = e^{3}