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Análisis Matemático 66
2024
GUTIERREZ (ÚNICA)
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ANÁLISIS MATEMÁTICO 66 CBC
CÁTEDRA GUTIERREZ (ÚNICA)
4.
Calcule, si existe, el límite de las siguientes sucesiones.
d) $d_{n}=\sqrt{n^{2}+n-2}-n$
d) $d_{n}=\sqrt{n^{2}+n-2}-n$
Respuesta
Apa, ahora cambió la situación, porque nuestro límite a calcular es este:
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$\lim_{n \rightarrow \infty} \sqrt{n^{2}+n-2}-n$
y, a diferencia del item anterior, ahora si tenemos una indeterminación de tipo "infinito menos infinito". La presencia de la raíz cuadrada nos tiene que hacer sospechar que probablemente nos sirva en este escenario "multiplicar y dividir por el conjugado". Vamos entonces a salvar esta indeterminación como vimos en clase. Arrancamos multiplicando y dividiendo por el conjugado de la expresión:
$ \lim_{n \to +\infty} \left( \sqrt{n^2 + n - 2} - n \right) \cdot \frac{\sqrt{n^2 + n - 2} + n}{\sqrt{n^2 + n - 2} + n} $
Ahora podemos expresar lo del numerador como una diferencia de cuadrados:
$ \lim_{n \to +\infty} \frac{(\sqrt{n^2 + n - 2})^2 - n^2}{\sqrt{n^2 + n - 2} + n} $
Simplificamos el cuadrado con la raíz:
$ \lim_{n \to +\infty} \frac{n^2 + n - 2 - n^2}{\sqrt{n^2 + n - 2} + n} = \lim_{n \to +\infty} \frac{n - 2}{\sqrt{n^2 + n - 2} + n} $
Ahora nos quedó una indeterminación de tipo "infinito sobre infinito" ¿Qué hacíamos en estos casos? Sacamos factor común "el que manda" ;) Acordate que primero arrancamos por la raíz:
$ \lim_{n \to +\infty} \frac{n - 2}{\sqrt{n^2(1 + \frac{1}{n} - \frac{2}{n^2})} + n} $
Distribuimos la raíz:
$ \lim_{n \to +\infty} \frac{n - 2}{n \sqrt{1 + \frac{1}{n} - \frac{2}{n^2}} + n} $
Atenti acá por las dudas, no te olvides que $\sqrt{n^2} = |n|$. Pero en este caso, como sabemos que $n$ va a tomar valores positivos únicamente, entonces nos queda $\sqrt{n^2} = n$
Sacamos factor común $n$ arriba y abajo:
$ \lim_{n \to +\infty} \frac{n (1 - \frac{2}{n})}{n(\sqrt{1 + \frac{1}{n} - \frac{2}{n^2}} + 1)} $
Simplificamos las $n$ y tomamos límite:
$ \lim_{n \to +\infty} \frac{1 - \frac{2}{n}}{\sqrt{1 + \frac{1}{n} - \frac{2}{n^2}} + 1} = \frac{1 - 0}{\sqrt{1 + 0 - 0} + 1} = \frac{1}{2} $
¡Listo! Ya tenemos la respuesta =)
$ \lim_{n \to +\infty} \sqrt{n^2 + n - 2} - n = \frac{1}{2} $