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Ejercicios de Cálculo
← 2.3 Límites algebraicos con indeterminaciones

Indeterminación 0/0 con un cociente notable

Tema
2. Límites de funciones › 2.3 Límites algebraicos con indeterminaciones
Dificultad
Intermedio
Método
Cociente notable

Calcula el siguiente límite:

lim⁡x→1x5−1x−1\lim_{x \to 1} \frac{x^5 - 1}{x - 1}
Ver solución
  1. Al sustituir x=1x = 1: numerador 1−1=01 - 1 = 0 y denominador 00. Es una indeterminación 00\frac{0}{0}.
  2. Usamos el cociente notable xn−1=(x−1)(xn−1+xn−2+⋯+x+1)x^n - 1 = (x - 1)(x^{n-1} + x^{n-2} + \cdots + x + 1) con n=5n = 5: x5−1=(x−1)(x4+x3+x2+x+1)x^5 - 1 = (x - 1)(x^4 + x^3 + x^2 + x + 1).
  3. Comprobación: al multiplicar (x−1)(x4+x3+x2+x+1)(x - 1)(x^4 + x^3 + x^2 + x + 1), los términos intermedios se cancelan y queda x5−1x^5 - 1.
  4. Para x≠1x \neq 1 simplificamos: x5−1x−1=x4+x3+x2+x+1\frac{x^5 - 1}{x - 1} = x^4 + x^3 + x^2 + x + 1.
  5. Sustituimos x=1x = 1: 1+1+1+1+1=51 + 1 + 1 + 1 + 1 = 5.

Resultado final: lim⁡x→1x5−1x−1=5\displaystyle \lim_{x \to 1} \frac{x^5 - 1}{x - 1} = 5