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Análisis Matemático 66

2025 CABANA

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ANÁLISIS MATEMÁTICO 66 UBA XXI
CÁTEDRA CABANA

Práctica 4 - Regla de L'Hopital

4.15. Analizar en que ítems se puede usarse la regla de L'Hopital. Resolver cada límite con el método adecuado.
k) limx+(ln(x))11ln(x)\lim _{x \rightarrow+\infty}(\ln (x))^{\frac{1}{1-\ln (x)}}

Respuesta

Queremos resolver este límite: limx+(ln(x))11ln(x)\lim _{x \rightarrow+\infty}(\ln (x))^{\frac{1}{1-\ln (x)}}

Al igual que en el item (i), estamos frente a una indeterminación de tipo ()0(\infty)^0. Igual que ya te mencioné en ese ejercicio, este tipo de problemas no tiene nada, pero nada que ver, con el enfoque y el nivel de dificultad que suelen tener los exámenes por UBA XXI. Si venís bien con la materia y al día, aprovechá y quedate que te muestro cómo se resuelve, vamos a seguir un razonamiento similar al que usamos en el item (i). 

Arrancamos tomando logaritmo natural del límite original: 

limxln[(ln(x))11ln(x)] \lim _{x \rightarrow \infty} \ln\left[(\ln(x))^{\frac{1}{1-\ln(x)}}\right]

Reescribimos usando propiedades de logaritmos:

limx11ln(x)[ln(ln(x)]=limxln(ln(x))1ln(x) \lim _{x \rightarrow \infty} \frac{1}{1-\ln(x)}[ \ln(\ln(x)] = \lim _{x \rightarrow \infty} \frac{\ln(\ln(x))}{1-\ln(x)}

Ahora si, estamos frente a una indeterminación de tipo "infinito sobre infinito", aplicamos L'Hopital:
limx1ln(x)1x1x \lim _{x \rightarrow \infty} \frac{\frac{1}{\ln(x)} \cdot \frac{1}{x}}{-\frac{1}{x}} Simplificamos... limx1ln(x)=0 \lim _{x \rightarrow \infty} -\frac{1}{\ln(x)} = 0

Pero ojo, lo que nos terminó dando 00 no es el límite original, sino este:

limxln[(ln(x))11ln(x)]=0 \lim _{x \rightarrow \infty} \ln\left[(\ln(x))^{\frac{1}{1-\ln(x)}}\right] = 0 Aplicamos ee a ambos miembros para obtener el valor del límite original: limx+(ln(x))11ln(x)=e0=1 \lim _{x \rightarrow+\infty}(\ln (x))^{\frac{1}{1-\ln (x)}} = e^0 = 1
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