Limites de La Regla de l Hopital

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ESP.DANIEL SAENZ CONTRERAS Página 1 LIMITES DE LA REGLA DE L HOPITAL Esta regla recibe su nombre en honor al matemático francés del siglo XVII Guillaume François Antoine, marqués de l'Hôpital (1661 - 1704), quien dio a conocer la regla en su obra  Analyse des infiniment  petits pour l'intelli gence des lignes courbes  (1692), el primer texto que se ha escrito sobre cálculo diferencial,  aunque actualmente se sabe que la regla se debe a Johann Bernoulli, que fue quien la desarrolló y demostró. LA REGLA DE L HOPITAL Sean f y g dos funciones definidas en el intervalo [a,b], y sean f (c )=g(c )=0, con c  perteneciente a (a,b) y g' (  x )0 si  x c  . Si f  y g son derivables en ( a,b), entonces si existe el límite f'/g'  en c , existe el límite de f/g (en c ) y es igual al anterior. Por lo tanto, En la solución de algunos ejercicios sobre la aplicación de la ley de LHOPITAL, es fundamental que r ecordemos La propiedad que relaciona la función exponencial y el logaritmo natural, la cual dice que    Mediante esta propiedad, se puede establecer que una función    se puede expresar como    De igual manera un l imite,

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LIMITES DE LA REGLA DE L HOPITAL

Esta regla recibe su nombre en honor al matemático francés del siglo

XVII Guillaume François Antoine, marqués de l'Hôpital (1661 - 1704),

quien dio a conocer la regla en su obra  Analyse des infiniment petits pour l'intelligence des lignes courbes  (1692), el primer

texto que se ha escrito sobre cálculo diferencial, aunque actualmente

se sabe que la regla se debe a Johann Bernoulli, que fue quien la

desarrolló y demostró.

LA REGLA DE L HOPITAL

Sean f   y g  dos funciones  definidas en el intervalo [a,b], y seanf (c )=g(c )=0, con c  perteneciente a (a,b) y g' ( x )≠0 si  x ≠ c  .

Si f  y g son derivables en (a,b), entonces si existe el límite f'/g'  en c ,existe el límite de f/g (en c ) y es igual al anterior. Por lo tanto,

En la solución de algunos ejercicios sobre la aplicación de la ley de

LHOPITAL, es fundamental que recordemos

La propiedad que relaciona la función exponencial y el logaritmo

natural, la cual dice que

   

Mediante esta propiedad, se puede establecer que una función   sepuede expresar como   De igual manera un limite,

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Por las propiedades de las fracciones se tiene que

     

Por las propiedades de las fracciones se tiene que si  

   

 

Para los limites cuando n tiende hacia el infinito se tiene que si f(x) y

g(x) son dos funciones polinomicas, entonces

  

1)  Es igual a cero, cuando el grado del polinomio f(n) es menor

que el grado del polinomio g(n)

2)  Es indeterminado cuando el grado del polinomio f(n) es mayor

que el grado del polinomio g(n)

3) 

 cuando los polinomios tienen el mismo grado y m , n son

los coeficientes de las máximas potencias de dichos

polinomios

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Al realizar la sustitución inmediata, nos damos cuenta que el limite esde la forma  , para poder encontrar el limite aplicamos

propiedades de los logaritmos y la función exponencial con el fin de

encontrar una expresión de la forma     con el fin de poder

aplicar la regla de LHOPITAL.

Aplicando la propiedad de los logaritmos

*  

Por la linealidad de los limites

*  Aplicando las propiedades de los logaritmos

*  Aplicando las propiedades de las fracciones

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*

 

Aplicando las propiedades de los logaritmos

*

 

Aplicando la regla de LHOPITAL , derivamos el numerador y el denominador de la

fracción

*

,

 

Efectuando la resta entre fracciones

*

Aplicando producto de medios y extremos

* * 

Realizando multiplicaciones

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*

 

Aplicando el límite cuando los máximos exponentes son iguales

*  simplificando

*  

*

 

Aplicando la propiedad de los logaritmos

* * 

Por la linealidad de los limites

*  Aplicando las propiedades de los logaritmos

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*  Aplicando las propiedades de las fracciones

*

 

Aplicando las propiedades de los logaritmos

*

 

Aplicando la regla de LHOPITAL , derivamos el numerador y el denominador de la

fracción

*

,

 

Efectuando la resta entre fracciones

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*

Aplicando producto de medios y producto de extremos

*

Realizando los productos indicados

*  

Aplicando el límite cuando los polinomios tienen el mismo grado

*  

simplificando

*

 

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Aplicando la propiedad de los logaritmos

*

 

Por la linealidad de los limites

Aplicando las propiedades de los logaritmos

Aplicando las propiedades de las fracciones

* , 

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Aplicando las propiedades de los logaritmos

 

Aplicando la regla de LHOPITAL , derivamos el numerador y el denominador de la

fracción

 

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*  

Aplicando la propiedad de los logaritmos

*  

Por la linealidad de los limites

*

 

Aplicando las propiedades de los logaritmos

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*

*

 

Aplicando las propiedades de las fracciones

*  

Aplicando las propiedades de los logaritmos

*  

Aplicando la regla de LHOPITAL , derivamos el numerador y el denominador de la

fracción

* , 

* , 

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*

+

 

*  

*

 

√  √  

Aplicando la propiedad de los logaritmos

√  √ √√+ 

Por la linealidad de los limites

√  √ √√ 

Aplicando las propiedades de los logaritmos

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√  √ √√+ Aplicando las propiedades de las fracciones

√  √

√√

 

Aplicando las propiedades de los logaritmos

√  √ √√  

Aplicando la regla de LHOPITAL , derivamos el numerador y el denominador de la

fracción

√  √

 

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√ 

 

    + * 

√  √

 

√  √  

*

 

Aplicando la propiedad de los logaritmos

*

 

Por la linealidad de los limites

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*

 

Aplicando las propiedades de los logaritmos

*

*

 

Aplicando las propiedades de las fracciones

*  

Aplicando las propiedades de los logaritmos

*  

Aplicando la regla de LHOPITAL , derivamos el numerador y el denominador de la

fracción

* , 

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*

*

 

 

Aplicando la propiedad de los logaritmos

 

Por la linealidad de los limites

 

Aplicando las propiedades de los logaritmos

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Aplicando las propiedades de las fracciones

 

Aplicando la regla de LHOPITAL , derivamos el numerador y el denominador de la

fracción

 

 

 

*  

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Aplicando la propiedad de los logaritmos

     

Por la linealidad de los limites

     

Expresando el radical como una fracción y simplificando

   Aplicando las propiedades de los logaritmos

 

 

multiplicando

   

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Aplicando la regla de LHOPITAL , derivamos el numerador y el denominador de la

fracción

 

Aplicando producto de medios y extremos

 

*

 

Aplicando el limite cuando el polinomio del numerador es menor que

el del denominador

   

   

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Al sustituir directamente encontramos que el limite esta en la forma    

Aplicando la regla de LHOPITAL

 

 

Al sustituir directamente encontramos que el limite esta en la forma    

Aplicando la regla de LHOPITAL

 Reemplazando

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Al sustituir directamente encontramos que el limite esta en la forma 

Aplicando la regla de LHOPITAL

 

Simplificando

 

Calculando el limite

 

 

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Al sustituir directamente encontramos que el limite esta en la forma  Aplicando la regla de LHOPITAL

 Al sustituir directamente encontramos que el limite esta nuevamente

en la forma  Aplicando por segunda vez la regla de lLHOPITAL

 

Simplificando

 reemplazando

 

 

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Verificamos la forma del limite  

 

 

   

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[ ] Verificamos el límite

[ ]  

[

]

 

[ ]  

[ ]  

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Efectuamos operaciones para logran una de

las formas de la regla de LHOPITAL

[ ]   [ ]  Verificamos el limite

[ ]   [

] [

]

 

Aplicamos le regla a la nueva forma

 

[ ] 

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[ ]