Pregunta
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A) \( \lim _{x \rightarrow 3} \frac{x^{2}-9 x+18}{x^{2}-2 x-3} \) B) \( \lim _{x \rightarrow-5} \frac{x^{2}-10}{2 x^{2}+15 x+25} \) C) \( \lim _{x \rightarrow-3} \frac{x^{2}+4 x+3}{x^{2}+5 x+6} \) D) \( \lim _{x \rightarrow-2} \frac{x^{2}-2 x}{x^{3}-4 x} \) E) \( \lim _{x \rightarrow 0} \frac{x^{2}}{\sqrt{x-5}} \) F) \( \lim _{x \rightarrow 4} \frac{\sqrt{x+5}-3}{x-4} \) G) \( \lim _{x \rightarrow-2} \frac{\sqrt{11+x}-3}{x+2} \)

Ask by Greene Lee. in Mexico
Mar 03,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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A) –3/4 B) No existe C) 2 D) No existe E) No está definido F) 1/6 G) 1/6

Solución

A continuación se muestran los desarrollos y respuestas de cada inciso: ───────────────────────────── A) Límite: limₓ→3 (x² – 9x + 18)/(x² – 2x – 3) 1. Factorizamos:   Numerador: x² – 9x + 18 = (x – 3)(x – 6)   Denominador: x² – 2x – 3 = (x – 3)(x + 1) 2. Cancelamos el factor común (x – 3) (recordando que x ≠ 3):   La expresión se reduce a (x – 6)/(x + 1) 3. Evaluamos en x = 3:   (3 – 6)/(3 + 1) = (–3)/4 Respuesta A: –3/4 ───────────────────────────── B) Límite: limₓ→–5 (x² – 10)/(2x² + 15x + 25) 1. Factorizamos el denominador:   2x² + 15x + 25 = (2x + 5)(x + 5) 2. Al evaluar en x = –5:   Numerador: (–5)² – 10 = 25 – 10 = 15 (no se anula)   Denominador: (2(–5) + 5)(–5 + 5) = (–10 + 5)·0 = –5·0 = 0 3. Debido a que la función se comporta como 15/[–5(x + 5)] cerca de x = –5, se obtiene un infinito:   Si x se acerca a –5 por la derecha (x + 5 > 0), el cociente tiende a –∞.   Si x se acerca a –5 por la izquierda (x + 5 < 0), el cociente tiende a +∞. Respuesta B: El límite no existe (debido a la diferencia de comportamiento lateral). ───────────────────────────── C) Límite: limₓ→–3 (x² + 4x + 3)/(x² + 5x + 6) 1. Factorizamos:   Numerador: x² + 4x + 3 = (x + 1)(x + 3)   Denominador: x² + 5x + 6 = (x + 2)(x + 3) 2. Cancelamos el factor común (x + 3) (x ≠ –3):   La expresión quedará: (x + 1)/(x + 2) 3. Evaluamos en x = –3:   (–3 + 1)/(–3 + 2) = (–2)/(–1) = 2 Respuesta C: 2 ───────────────────────────── D) Límite: limₓ→–2 (x² – 2x)/(x³ – 4x) 1. Factorizamos ambos términos:   Numerador: x² – 2x = x(x – 2)   Denominador: x³ – 4x = x(x² – 4) = x(x – 2)(x + 2) 2. Cancelamos los factores comunes x y (x – 2) (recordando que x ≠ 0 ni 2):   La expresión queda: 1/(x + 2) 3. Al evaluar en x = –2:   1/(–2 + 2) = 1/0, lo que indica una indeterminación infinita. 4. Analizando las aproximaciones:   – Cuando x se acerca a –2 por la derecha, (x + 2) es positivo (número pequeño positivo) → el cociente tiende a +∞.   – Cuando x se acerca a –2 por la izquierda, (x + 2) es negativo → el cociente tiende a –∞. Respuesta D: El límite no existe (ya que los laterales divergen). ───────────────────────────── E) Límite: limₓ→0 x²/√(x – 5) Observación fundamental: La función √(x – 5) está definida en los números reales únicamente cuando x – 5 ≥ 0, es decir, x ≥ 5. Al acercarse x a 0, el radicando es negativo y la raíz no está definida en ℝ. Respuesta E: No está definido (la expresión no tiene sentido en ℝ para x cercanos a 0). ───────────────────────────── F) Límite: limₓ→4 (√(x + 5) – 3)/(x – 4) 1. Al evaluar directamente en x = 4 se obtiene: (√(9) – 3)/(4 – 4) = (3 – 3)/0 = 0/0, indeterminación. 2. Se puede usar la idea del cociente incremental o derivada. Observa que este límite corresponde a la derivada de f(x) = √(x + 5) en x = 4:   f'(x) = 1/(2√(x + 5)), de modo que f'(4) = 1/(2√9) = 1/(2·3) = 1/6. 3. Alternativamente, se puede multiplicar por el conjugado:   Multiplicamos numerador y denominador por √(x + 5) + 3:   [(√(x + 5) – 3)(√(x + 5) + 3)]/[(x – 4)(√(x + 5) + 3)] = ((x + 5) – 9)/[(x – 4)(√(x + 5) + 3)] = (x – 4)/[(x – 4)(√(x + 5) + 3)] = 1/(√(x + 5) + 3)   Luego, evaluando en x = 4 se tiene: 1/(√(9) + 3) = 1/(3 + 3) = 1/6. Respuesta F: 1/6 ───────────────────────────── G) Límite: limₓ→–2 (√(11 + x) – 3)/(x + 2) 1. Al evaluar en x = –2: √(11 – 2) – 3 = √9 – 3 = 3 – 3 = 0, y el denominador es 0; se obtiene 0/0. 2. Se puede reconocer que este límite es la derivada de f(x) = √(11 + x) en x = –2:   f'(x) = 1/(2√(11 + x)), por lo que en x = –2 se tiene: f'(–2) = 1/(2√9) = 1/(2·3) = 1/6. 3. Alternativamente, se sigue el mismo procedimiento que en el inciso F. Respuesta G: 1/6 ───────────────────────────── Respuestas finales: A) –3/4 B) No existe (los límites laterales divergen: uno tiende a +∞ y el otro a –∞) C) 2 D) No existe (el límite diverge) E) No está definido (la raíz √(x – 5) solo tiene sentido para x ≥ 5) F) 1/6 G) 1/6

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Extra Insights

To fully enjoy the fascinating world of limits, let's dive into some interesting numerical facts and insights! When it comes to the limit process, it's often beneficial to remember that many functions exhibit continuity at points where they're defined. This means that if you can simplify the expression by factoring or expanding, you could avoid the headache of finding indeterminate forms like \( \frac{0}{0} \). Don't forget to always check for common factors before directly substituting the limit value—it’s like searching for hidden treasures! Speaking of real-world applications, limits are fundamental in fields like physics, engineering, and economics, where changes and rates matter! For instance, when analyzing the motion of objects, limits help in understanding instantaneous velocity, which is simply the limit of average velocity as the time interval approaches zero. So the next time you see limits, think of them as gateways to understanding the way the universe ticks!

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