Cálculo Ejemplos

$lim_{x \to 5} \frac{x^{2} - 5 x}{\sqrt{x + 4} - 3}$

Paso 1

Aplica la regla de l'Hôpital

Toca para ver más pasos...

Paso 1.1

Evalúa el límite del numerador y el límite del denominador.

Toca para ver más pasos...

Paso 1.1.1

Resta el límite del numerador y el límite del denominador.

$\frac{lim_{x \to 5} x^{2} - 5 x}{lim_{x \to 5} \sqrt{x + 4} - 3}$

Paso 1.1.2

Evalúa el límite del numerador.

Toca para ver más pasos...

Paso 1.1.2.1

Divide el límite mediante la regla de la suma de límites en el límite en que $x$ se aproxima a $5$ .

$\frac{lim_{x \to 5} x^{2} - lim_{x \to 5} 5 x}{lim_{x \to 5} \sqrt{x + 4} - 3}$

Paso 1.1.2.2

Mueve el exponente $2$ de $x^{2}$ fuera del límite mediante la regla de la potencia de límites.

$\frac{{(lim_{x \to 5} x)}^{2} - lim_{x \to 5} 5 x}{lim_{x \to 5} \sqrt{x + 4} - 3}$

Paso 1.1.2.3

Mueve el término $5$ fuera del límite porque es constante con respecto a $x$ .

$\frac{{(lim_{x \to 5} x)}^{2} - 5 lim_{x \to 5} x}{lim_{x \to 5} \sqrt{x + 4} - 3}$

Paso 1.1.2.4

Evalúa los límites mediante el ingreso de $5$ para todos los casos de $x$ .

Toca para ver más pasos...

Paso 1.1.2.4.1

Evalúa el límite de $x$ mediante el ingreso de $5$ para $x$ .

$\frac{5^{2} - 5 lim_{x \to 5} x}{lim_{x \to 5} \sqrt{x + 4} - 3}$

Paso 1.1.2.4.2

Evalúa el límite de $x$ mediante el ingreso de $5$ para $x$ .

$\frac{5^{2} - 5 \cdot 5}{lim_{x \to 5} \sqrt{x + 4} - 3}$

Paso 1.1.2.5

Simplifica la respuesta.

Toca para ver más pasos...

Paso 1.1.2.5.1

Simplifica cada término.

Toca para ver más pasos...

Paso 1.1.2.5.1.1

Eleva $5$ a la potencia de $2$ .

$\frac{25 - 5 \cdot 5}{lim_{x \to 5} \sqrt{x + 4} - 3}$

Paso 1.1.2.5.1.2

Multiplica $- 5$ por $5$ .

$\frac{25 - 25}{lim_{x \to 5} \sqrt{x + 4} - 3}$

Paso 1.1.2.5.2

Resta $25$ de $25$ .

$\frac{0}{lim_{x \to 5} \sqrt{x + 4} - 3}$

Paso 1.1.3

Evalúa el límite del denominador.

Toca para ver más pasos...

Paso 1.1.3.1

Evalúa el límite.

Toca para ver más pasos...

Paso 1.1.3.1.1

Divide el límite mediante la regla de la suma de límites en el límite en que $x$ se aproxima a $5$ .

$\frac{0}{lim_{x \to 5} \sqrt{x + 4} - lim_{x \to 5} 3}$

Paso 1.1.3.1.2

Mueve el límite debajo del signo radical.

$\frac{0}{\sqrt{lim_{x \to 5} x + 4} - lim_{x \to 5} 3}$

Paso 1.1.3.1.3

Divide el límite mediante la regla de la suma de límites en el límite en que $x$ se aproxima a $5$ .

$\frac{0}{\sqrt{lim_{x \to 5} x + lim_{x \to 5} 4} - lim_{x \to 5} 3}$

Paso 1.1.3.1.4

Evalúa el límite de $4$ que es constante cuando $x$ se acerca a $5$ .

$\frac{0}{\sqrt{lim_{x \to 5} x + 4} - lim_{x \to 5} 3}$

Paso 1.1.3.1.5

Evalúa el límite de $3$ que es constante cuando $x$ se acerca a $5$ .

$\frac{0}{\sqrt{lim_{x \to 5} x + 4} - 1 \cdot 3}$

Paso 1.1.3.2

Evalúa el límite de $x$ mediante el ingreso de $5$ para $x$ .

$\frac{0}{\sqrt{5 + 4} - 1 \cdot 3}$

Paso 1.1.3.3

Simplifica la respuesta.

Toca para ver más pasos...

Paso 1.1.3.3.1

Simplifica cada término.

Toca para ver más pasos...

Paso 1.1.3.3.1.1

Suma $5$ y $4$ .

$\frac{0}{\sqrt{9} - 1 \cdot 3}$

Paso 1.1.3.3.1.2

Reescribe $9$ como $3^{2}$ .

$\frac{0}{\sqrt{3^{2}} - 1 \cdot 3}$

Paso 1.1.3.3.1.3

Extrae los términos de abajo del radical, bajo el supuesto de que tienes números reales positivos.

$\frac{0}{3 - 1 \cdot 3}$

Paso 1.1.3.3.1.4

Multiplica $- 1$ por $3$ .

$\frac{0}{3 - 3}$

Paso 1.1.3.3.2

Resta $3$ de $3$ .

$\frac{0}{0}$

Paso 1.1.3.3.3

La expresión contiene una división por $0$ . La expresión es indefinida.

Indefinida

$\frac{0}{0}$

Paso 1.1.3.4

La expresión contiene una división por $0$ . La expresión es indefinida.

Indefinida

$\frac{0}{0}$

Paso 1.1.4

La expresión contiene una división por $0$ . La expresión es indefinida.

Indefinida

$\frac{0}{0}$

Paso 1.2

Como $\frac{0}{0}$ es de forma indeterminada, aplica la regla de l'Hôpital. La regla de l'Hôpital establece que el límite de un cociente de funciones es igual al límite del cociente de sus derivadas.

$lim_{x \to 5} \frac{x^{2} - 5 x}{\sqrt{x + 4} - 3} = lim_{x \to 5} \frac{\frac{d}{d x} [x^{2} - 5 x]}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x + 4} - 3]}$

Paso 1.3

Obtén la derivada del numerador y el denominador.

Toca para ver más pasos...

Paso 1.3.1

Diferencia el numerador y el denominador.

$lim_{x \to 5} \frac{\frac{d}{d x} [x^{2} - 5 x]}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x + 4} - 3]}$

Paso 1.3.2

Según la regla de la suma, la derivada de $x^{2} - 5 x$ con respecto a $x$ es $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 5 x]$ .

$lim_{x \to 5} \frac{\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 5 x]}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x + 4} - 3]}$

Paso 1.3.3

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ es $n x^{n - 1}$ donde $n = 2$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x + \frac{d}{d x} [- 5 x]}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x + 4} - 3]}$

Paso 1.3.4

Evalúa $\frac{d}{d x} [- 5 x]$ .

Toca para ver más pasos...

Paso 1.3.4.1

Como $- 5$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $- 5 x$ con respecto a $x$ es $- 5 \frac{d}{d x} [x]$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5 \frac{d}{d x} [x]}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x + 4} - 3]}$

Paso 1.3.4.2

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ es $n x^{n - 1}$ donde $n = 1$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5 \cdot 1}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x + 4} - 3]}$

Paso 1.3.4.3

Multiplica $- 5$ por $1$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x + 4} - 3]}$

Paso 1.3.5

Según la regla de la suma, la derivada de $\sqrt{x + 4} - 3$ con respecto a $x$ es $\frac{d}{d x} [\sqrt{x + 4}] + \frac{d}{d x} [- 3]$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{d}{d x} [\sqrt{x + 4}] + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.6

Evalúa $\frac{d}{d x} [\sqrt{x + 4}]$ .

Toca para ver más pasos...

Paso 1.3.6.1

Usa $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescribir $\sqrt{x + 4}$ como ${(x + 4)}^{\frac{1}{2}}$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{d}{d x} [{(x + 4)}^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.6.2

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ es $f' (g (x)) g' (x)$ donde $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ y $g (x) = x + 4$ .

Toca para ver más pasos...

Paso 1.3.6.2.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u$ como $x + 4$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{d}{d u} [u^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [x + 4] + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.6.2.2

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ es $n u^{n - 1}$ donde $n = \frac{1}{2}$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x + 4] + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.6.2.3

Reemplaza todos los casos de $u$ con $x + 4$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{1}{2} {(x + 4)}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x + 4] + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.6.3

Según la regla de la suma, la derivada de $x + 4$ con respecto a $x$ es $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [4]$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{1}{2} {(x + 4)}^{\frac{1}{2} - 1} (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [4]) + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.6.4

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ es $n x^{n - 1}$ donde $n = 1$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{1}{2} {(x + 4)}^{\frac{1}{2} - 1} (1 + \frac{d}{d x} [4]) + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.6.5

Como $4$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $4$ con respecto a $x$ es $0$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{1}{2} {(x + 4)}^{\frac{1}{2} - 1} (1 + 0) + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.6.6

Para escribir $- 1$ como una fracción con un denominador común, multiplica por $\frac{2}{2}$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{1}{2} {(x + 4)}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} (1 + 0) + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.6.7

Combina $- 1$ y $\frac{2}{2}$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{1}{2} {(x + 4)}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} (1 + 0) + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.6.8

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{1}{2} {(x + 4)}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} (1 + 0) + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.6.9

Simplifica el numerador.

Toca para ver más pasos...

Paso 1.3.6.9.1

Multiplica $- 1$ por $2$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{1}{2} {(x + 4)}^{\frac{1 - 2}{2}} (1 + 0) + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.6.9.2

Resta $2$ de $1$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{1}{2} {(x + 4)}^{\frac{- 1}{2}} (1 + 0) + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.6.10

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{1}{2} {(x + 4)}^{- \frac{1}{2}} (1 + 0) + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.6.11

Suma $1$ y $0$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{1}{2} {(x + 4)}^{- \frac{1}{2}} \cdot 1 + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.6.12

Combina $\frac{1}{2}$ y ${(x + 4)}^{- \frac{1}{2}}$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{{(x + 4)}^{- \frac{1}{2}}}{2} \cdot 1 + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.6.13

Multiplica $\frac{{(x + 4)}^{- \frac{1}{2}}}{2}$ por $1$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{{(x + 4)}^{- \frac{1}{2}}}{2} + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.6.14

Mueve ${(x + 4)}^{- \frac{1}{2}}$ al denominador mediante la regla del exponente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{1}{2 {(x + 4)}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- 3]}$

Paso 1.3.7

Como $- 3$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $- 3$ con respecto a $x$ es $0$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{1}{2 {(x + 4)}^{\frac{1}{2}}} + 0}$

Paso 1.3.8

Suma $\frac{1}{2 {(x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$ y $0$ .

$lim_{x \to 5} \frac{2 x - 5}{\frac{1}{2 {(x + 4)}^{\frac{1}{2}}}}$

Paso 1.4

Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.

$lim_{x \to 5} (2 x - 5) (2 {(x + 4)}^{\frac{1}{2}})$

Paso 1.5

Reescribe ${(x + 4)}^{\frac{1}{2}}$ como $\sqrt{x + 4}$ .

$lim_{x \to 5} (2 x - 5) (2 \sqrt{x + 4})$

Paso 2

Evalúa el límite.

Toca para ver más pasos...

Paso 2.1

Mueve el término $2$ fuera del límite porque es constante con respecto a $x$ .

$2 lim_{x \to 5} (2 x - 5) \sqrt{x + 4}$

Paso 2.2

Divide el límite mediante la regla del producto de límites en el límite en que $x$ se aproxima a $5$ .

$2 lim_{x \to 5} 2 x - 5 \cdot lim_{x \to 5} \sqrt{x + 4}$

Paso 2.3

Divide el límite mediante la regla de la suma de límites en el límite en que $x$ se aproxima a $5$ .

$2 (lim_{x \to 5} 2 x - lim_{x \to 5} 5) \cdot lim_{x \to 5} \sqrt{x + 4}$

Paso 2.4

Mueve el término $2$ fuera del límite porque es constante con respecto a $x$ .

$2 (2 lim_{x \to 5} x - lim_{x \to 5} 5) \cdot lim_{x \to 5} \sqrt{x + 4}$

Paso 2.5

Evalúa el límite de $5$ que es constante cuando $x$ se acerca a $5$ .

$2 (2 lim_{x \to 5} x - 1 \cdot 5) \cdot lim_{x \to 5} \sqrt{x + 4}$

Paso 2.6

Mueve el límite debajo del signo radical.

$2 (2 lim_{x \to 5} x - 1 \cdot 5) \cdot \sqrt{lim_{x \to 5} x + 4}$

Paso 2.7

Divide el límite mediante la regla de la suma de límites en el límite en que $x$ se aproxima a $5$ .

$2 (2 lim_{x \to 5} x - 1 \cdot 5) \cdot \sqrt{lim_{x \to 5} x + lim_{x \to 5} 4}$

Paso 2.8

Evalúa el límite de $4$ que es constante cuando $x$ se acerca a $5$ .

$2 (2 lim_{x \to 5} x - 1 \cdot 5) \cdot \sqrt{lim_{x \to 5} x + 4}$

Paso 3

Evalúa los límites mediante el ingreso de $5$ para todos los casos de $x$ .

Toca para ver más pasos...

Paso 3.1

Evalúa el límite de $x$ mediante el ingreso de $5$ para $x$ .

$2 (2 \cdot 5 - 1 \cdot 5) \cdot \sqrt{lim_{x \to 5} x + 4}$

Paso 3.2

Evalúa el límite de $x$ mediante el ingreso de $5$ para $x$ .

$2 (2 \cdot 5 - 1 \cdot 5) \cdot \sqrt{5 + 4}$

Paso 4

Simplifica la respuesta.

Toca para ver más pasos...

Paso 4.1

Simplifica cada término.

Toca para ver más pasos...

Paso 4.1.1

Multiplica $2$ por $5$ .

$2 (10 - 1 \cdot 5) \cdot \sqrt{5 + 4}$

Paso 4.1.2

Multiplica $- 1$ por $5$ .

$2 (10 - 5) \cdot \sqrt{5 + 4}$

Paso 4.2

Resta $5$ de $10$ .

$2 \cdot 5 \cdot \sqrt{5 + 4}$

Paso 4.3

Multiplica $2$ por $5$ .

$10 \cdot \sqrt{5 + 4}$

Paso 4.4

Suma $5$ y $4$ .

$10 \cdot \sqrt{9}$

Paso 4.5

Reescribe $9$ como $3^{2}$ .

$10 \cdot \sqrt{3^{2}}$

Paso 4.6

Extrae los términos de abajo del radical, bajo el supuesto de que tienes números reales positivos.

$10 \cdot 3$

Paso 4.7

Multiplica $10$ por $3$ .

$30$