5 votos

Pregunta de la regla de L'Hospital resiliente

Estoy tratando de mostrar que $$\lim_{x\to 0} \frac{(1+x)^{\frac{1}{x}}-e}{x} = -\frac{e}{2}$$

Al principio parecía una rutina de aplicación de L'Hospital de la regla, pero mi estándar de la bolsa de trucos no está funcionando. El $e$ en el numerador impide cualquier registro de engaño de separar muy bien, y el límite de ser negativos, parece que también impide analizar el límite de la sesión.

Traté de interpretar esto como la derivada de una función en un punto, digamos, $g(u) = u^{\frac{1}{u-1}}$ y el punto de $u = 1$, pero la evaluación de $g'(1)$ simplemente se puso peor, y he tenido inquietudes sobre la diferenciabilidad de $g$ no. Sería la elección de una función diferente trabajar mejor?

Traté de tocar el violín con una de las definiciones de límite para $e$ debido a que el primer término en el numerador tiende a $e$$x\to 0$, pero la función que estamos tomando el límite de no es continua en a $x=0$ y para mover el límite era un no-go.

Edit: la $e$ en el numerador parece fundamental, como el límite diverge sin ella.

Tengo la sensación de que me estoy perdiendo algo simple. Cualquier sugerencias/soluciones sería apreciada.

3voto

DonAntonio Puntos 104482

Insinuación:

PS

Y así podemos aplicar L'H:

PS

0voto

Insinuación:

PS

0voto

Studer Puntos 1050

Usando polinomios de Taylor para$x$ pequeño, $$ \ frac {(1 + x) ^ {1 / x} -e} x = \ frac {e ^ {\ frac1x \, \ log (1 + x)} -e} x = \ frac {e ^ {\ frac1x \, (xx ^ 2/2 + O (x ^ 3)))} - e} x = \ frac {e ^ {1-x / 2 + O ( x ^ 2)} - e} x = e \, \ frac {e ^ {- x / 2 + O (x ^ 2)} - 1} x = e \, \ frac {- \ frac x2 + O (x ^ 2)} x = e \, \ left (- \ frac12 + O (x) \ right) \ to- \ frac e2. $$

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X