Cálculo Ejemplos

$lim_{x \to \infty} {(1 + \frac{3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}})}^{x}$

Paso 1

Combina los términos.

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Paso 1.1

Escribe $1$ como una fracción con un denominador común.

$lim_{x \to \infty} {(\frac{5 x^{2}}{5 x^{2}} + \frac{3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}})}^{x}$

Paso 1.2

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$lim_{x \to \infty} {(\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}})}^{x}$

Paso 2

Usa las propiedades de los logaritmos para simplificar el límite.

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Paso 2.1

Reescribe ${(\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}})}^{x}$ como $e^{\ln ({(\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}})}^{x})}$ .

$lim_{x \to \infty} e^{\ln ({(\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}})}^{x})}$

Paso 2.2

Expande $\ln ({(\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}})}^{x})$ ; para ello, mueve $x$ fuera del logaritmo.

$lim_{x \to \infty} e^{x \ln (\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}})}$

Paso 3

Mueve el límite dentro del exponente.

$e^{lim_{x \to \infty} x \ln (\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}})}$

Paso 4

Reescribe $x \ln (\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}})$ como $\frac{\ln (\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}})}{\frac{1}{x}}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\ln (\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}})}{\frac{1}{x}}}$

Paso 5

Aplica la regla de l'Hôpital

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Paso 5.1

Evalúa el límite del numerador y el límite del denominador.

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Paso 5.1.1

Resta el límite del numerador y el límite del denominador.

$e^{\frac{lim_{x \to \infty} \ln (\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2

Evalúa el límite del numerador.

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Paso 5.1.2.1

Evalúa el límite.

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Paso 5.1.2.1.1

Mueve el límite dentro del logaritmo.

$e^{\frac{\ln (lim_{x \to \infty} \frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.1.2

Mueve el término $\frac{1}{5}$ fuera del límite porque es constante con respecto a $x$ .

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} lim_{x \to \infty} \frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{x^{2}})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.1.3

Simplifica cada término.

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Paso 5.1.2.1.3.1

Aplica la propiedad distributiva.

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} lim_{x \to \infty} \frac{5 x^{2} + 3 a^{2} + 3 \cdot 1}{x^{2}})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.1.3.2

Multiplica $3$ por $1$ .

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} lim_{x \to \infty} \frac{5 x^{2} + 3 a^{2} + 3}{x^{2}})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.2

Divide el numerador y denominador por la potencia más alta de $x$ en el denominador, que es $x^{2}$ .

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} lim_{x \to \infty} \frac{\frac{5 x^{2}}{x^{2}} + \frac{3 a^{2}}{x^{2}} + \frac{3}{x^{2}}}{\frac{x^{2}}{x^{2}}})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.3

Evalúa el límite.

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Paso 5.1.2.3.1

Cancela el factor común de $x^{2}$ .

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Paso 5.1.2.3.1.1

Cancela el factor común.

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} lim_{x \to \infty} \frac{\frac{5 x^{2}}{x^{2}} + \frac{3 a^{2}}{x^{2}} + \frac{3}{x^{2}}}{\frac{x^{2}}{x^{2}}})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.3.1.2

Divide $5$ por $1$ .

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} lim_{x \to \infty} \frac{5 + \frac{3 a^{2}}{x^{2}} + \frac{3}{x^{2}}}{\frac{x^{2}}{x^{2}}})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.3.2

Cancela el factor común de $x^{2}$ .

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Paso 5.1.2.3.2.1

Cancela el factor común.

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} lim_{x \to \infty} \frac{5 + \frac{3 a^{2}}{x^{2}} + \frac{3}{x^{2}}}{\frac{x^{2}}{x^{2}}})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.3.2.2

Reescribe la expresión.

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} lim_{x \to \infty} \frac{5 + \frac{3 a^{2}}{x^{2}} + \frac{3}{x^{2}}}{1})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.3.3

Divide el límite mediante la regla del cociente de límites en el límite en que $x$ se aproxima a $\infty$ .

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} \cdot \frac{lim_{x \to \infty} 5 + \frac{3 a^{2}}{x^{2}} + \frac{3}{x^{2}}}{lim_{x \to \infty} 1})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.3.4

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

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} \cdot \frac{lim_{x \to \infty} 5 + lim_{x \to \infty} \frac{3 a^{2}}{x^{2}} + lim_{x \to \infty} \frac{3}{x^{2}}}{lim_{x \to \infty} 1})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.3.5

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

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} \cdot \frac{5 + lim_{x \to \infty} \frac{3 a^{2}}{x^{2}} + lim_{x \to \infty} \frac{3}{x^{2}}}{lim_{x \to \infty} 1})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.3.6

Mueve el término $3 a^{2}$ fuera del límite porque es constante con respecto a $x$ .

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} \cdot \frac{5 + 3 a^{2} lim_{x \to \infty} \frac{1}{x^{2}} + lim_{x \to \infty} \frac{3}{x^{2}}}{lim_{x \to \infty} 1})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.4

Como su numerador se acerca a un número real mientras que su denominador no está acotado, la fracción $\frac{1}{x^{2}}$ se acerca a $0$ .

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} \cdot \frac{5 + 3 a^{2} \cdot 0 + lim_{x \to \infty} \frac{3}{x^{2}}}{lim_{x \to \infty} 1})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.5

Mueve el término $3$ fuera del límite porque es constante con respecto a $x$ .

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} \cdot \frac{5 + 3 a^{2} \cdot 0 + 3 lim_{x \to \infty} \frac{1}{x^{2}}}{lim_{x \to \infty} 1})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.6

Como su numerador se acerca a un número real mientras que su denominador no está acotado, la fracción $\frac{1}{x^{2}}$ se acerca a $0$ .

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} \cdot \frac{5 + 3 a^{2} \cdot 0 + 3 \cdot 0}{lim_{x \to \infty} 1})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.7

Evalúa el límite.

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Paso 5.1.2.7.1

Evalúa el límite de $1$ que es constante cuando $x$ se acerca a $\infty$ .

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} \cdot \frac{5 + 3 a^{2} \cdot 0 + 3 \cdot 0}{1})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.7.2

Simplifica la respuesta.

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Paso 5.1.2.7.2.1

Divide $5 + 3 a^{2} \cdot 0 + 3 \cdot 0$ por $1$ .

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} (5 + 3 a^{2} \cdot 0 + 3 \cdot 0))}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.7.2.2

Simplifica cada término.

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Paso 5.1.2.7.2.2.1

Multiplica $3 a^{2} \cdot 0$ .

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Paso 5.1.2.7.2.2.1.1

Multiplica $0$ por $3$ .

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} (5 + 0 a^{2} + 3 \cdot 0))}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.7.2.2.1.2

Multiplica $0$ por $a^{2}$ .

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} (5 + 0 + 3 \cdot 0))}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.7.2.2.2

Multiplica $3$ por $0$ .

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} (5 + 0 + 0))}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.7.2.3

Suma $5$ y $0$ .

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} (5 + 0))}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.7.2.4

Suma $5$ y $0$ .

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} \cdot 5)}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.7.2.5

Cancela el factor común de $5$ .

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Paso 5.1.2.7.2.5.1

Cancela el factor común.

$e^{\frac{\ln (\frac{1}{5} \cdot 5)}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.7.2.5.2

Reescribe la expresión.

$e^{\frac{\ln (1)}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.2.7.2.6

El logaritmo natural de $1$ es $0$ .

$e^{\frac{0}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Paso 5.1.3

Como su numerador se acerca a un número real mientras que su denominador no está acotado, la fracción $\frac{1}{x}$ se acerca a $0$ .

$e^{\frac{0}{0}}$

Paso 5.1.4

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

Indefinida

$e^{\frac{0}{0}}$

Paso 5.2

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.

$lim_{x \to \infty} \frac{\ln (\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}})}{\frac{1}{x}} = lim_{x \to \infty} \frac{\frac{d}{d x} [\ln (\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}})]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}$

Paso 5.3

Obtén la derivada del numerador y el denominador.

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Paso 5.3.1

Diferencia el numerador y el denominador.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{d}{d x} [\ln (\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}})]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.2

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ es $f' (g (x)) g' (x)$ donde $f (x) = \ln (x)$ y $g (x) = \frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}}$ .

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Paso 5.3.2.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u$ como $\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{d}{d u} [\ln (u)] \frac{d}{d x} [\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}}]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.2.2

La derivada de $\ln (u)$ con respecto a $u$ es $\frac{1}{u}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{1}{u} \frac{d}{d x} [\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}}]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.2.3

Reemplaza todos los casos de $u$ con $\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{1}{\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}}} \frac{d}{d x} [\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}}]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.3

Multiplica por la recíproca de la fracción para dividir por $\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{1 \frac{5 x^{2}}{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)} \frac{d}{d x} [\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}}]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.4

Multiplica $\frac{5 x^{2}}{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}$ por $1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{5 x^{2}}{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)} \frac{d}{d x} [\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}}]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.5

Como $\frac{1}{5}$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{5 x^{2}}$ con respecto a $x$ es $\frac{1}{5} \frac{d}{d x} [\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{x^{2}}]$ .

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

Paso 5.3.6

Multiplica $\frac{1}{5}$ por $\frac{5 x^{2}}{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{5 x^{2}}{5 (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1))} \frac{d}{d x} [\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{x^{2}}]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.7

Cancela el factor común de $5$ .

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Paso 5.3.7.1

Cancela el factor común.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{5 x^{2}}{5 (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1))} \frac{d}{d x} [\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{x^{2}}]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.7.2

Reescribe la expresión.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x^{2}}{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)} \frac{d}{d x} [\frac{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}{x^{2}}]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.8

Diferencia con la regla del cociente, que establece que $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ es $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ donde $f (x) = 5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)$ y $g (x) = x^{2}$ .

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

Paso 5.3.9

Multiplica los exponentes en ${(x^{2})}^{2}$ .

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Paso 5.3.9.1

Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

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

Paso 5.3.9.2

Multiplica $2$ por $2$ .

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

Paso 5.3.10

Según la regla de la suma, la derivada de $5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)$ con respecto a $x$ es $\frac{d}{d x} [5 x^{2}] + \frac{d}{d x} [3 (a^{2} + 1)]$ .

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

Paso 5.3.11

Como $5$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $5 x^{2}$ con respecto a $x$ es $5 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

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

Paso 5.3.12

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

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

Paso 5.3.13

Multiplica $2$ por $5$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x^{2}}{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)} \cdot \frac{x^{2} (10 x + \frac{d}{d x} [3 (a^{2} + 1)]) - (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.14

Como $3 (a^{2} + 1)$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $3 (a^{2} + 1)$ con respecto a $x$ es $0$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x^{2}}{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)} \cdot \frac{x^{2} (10 x + 0) - (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.15

Suma $10 x$ y $0$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x^{2}}{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)} \cdot \frac{x^{2} \cdot 10 x - (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.16

Multiplica $x^{2}$ por $x$ sumando los exponentes.

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Paso 5.3.16.1

Mueve $x$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x^{2}}{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)} \cdot \frac{x \cdot x^{2} \cdot 10 - (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.16.2

Multiplica $x$ por $x^{2}$ .

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Paso 5.3.16.2.1

Eleva $x$ a la potencia de $1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x^{2}}{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)} \cdot \frac{x^{1} x^{2} \cdot 10 - (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.16.2.2

Usa la regla de la potencia $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar exponentes.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x^{2}}{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)} \cdot \frac{x^{1 + 2} \cdot 10 - (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.16.3

Suma $1$ y $2$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x^{2}}{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)} \cdot \frac{x^{3} \cdot 10 - (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.17

Mueve $10$ a la izquierda de $x^{3}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x^{2}}{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)} \cdot \frac{10 \cdot x^{3} - (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.18

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

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x^{2}}{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)} \cdot \frac{10 x^{3} - (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) \cdot 2 x}{x^{4}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.19

Multiplica $2$ por $- 1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x^{2}}{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)} \cdot \frac{10 x^{3} - 2 (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) x}{x^{4}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.20

Multiplica $\frac{x^{2}}{5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)}$ por $\frac{10 x^{3} - 2 (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) x}{x^{4}}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x^{2} (10 x^{3} - 2 (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) x)}{(5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) x^{4}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.21

Cancela los factores comunes.

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Paso 5.3.21.1

Factoriza $x^{2}$ de $(5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) x^{4}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x^{2} (10 x^{3} - 2 (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) x)}{x^{2} (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.21.2

Cancela el factor común.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x^{2} (10 x^{3} - 2 (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) x)}{x^{2} (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.21.3

Reescribe la expresión.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{10 x^{3} - 2 (5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) x}{(5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22

Simplifica.

Toca para ver más pasos...

Paso 5.3.22.1

Aplica la propiedad distributiva.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{10 x^{3} - 2 (5 x^{2} + 3 a^{2} + 3 \cdot 1) x}{(5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.2

Aplica la propiedad distributiva.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{10 x^{3} + (- 2 \cdot 5 x^{2} - 2 \cdot 3 a^{2} - 2 \cdot 3 \cdot 1) x}{(5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.3

Aplica la propiedad distributiva.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{10 x^{3} - 2 \cdot 5 x^{2} x - 2 \cdot 3 a^{2} x - 2 \cdot 3 \cdot 1 x}{(5 x^{2} + 3 (a^{2} + 1)) x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.4

Aplica la propiedad distributiva.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{10 x^{3} - 2 \cdot 5 x^{2} x - 2 \cdot 3 a^{2} x - 2 \cdot 3 \cdot 1 x}{(5 x^{2} + 3 a^{2} + 3 \cdot 1) x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.5

Aplica la propiedad distributiva.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{10 x^{3} - 2 \cdot 5 x^{2} x - 2 \cdot 3 a^{2} x - 2 \cdot 3 \cdot 1 x}{5 x^{2} x^{2} + 3 a^{2} x^{2} + 3 \cdot 1 x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.6

Simplifica el numerador.

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Paso 5.3.22.6.1

Simplifica cada término.

Toca para ver más pasos...

Paso 5.3.22.6.1.1

Multiplica $x^{2}$ por $x$ sumando los exponentes.

Toca para ver más pasos...

Paso 5.3.22.6.1.1.1

Mueve $x$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{10 x^{3} - 2 \cdot 5 x \cdot x^{2} - 2 \cdot 3 a^{2} x - 2 \cdot 3 \cdot 1 x}{5 x^{2} x^{2} + 3 a^{2} x^{2} + 3 \cdot 1 x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.6.1.1.2

Multiplica $x$ por $x^{2}$ .

Toca para ver más pasos...

Paso 5.3.22.6.1.1.2.1

Eleva $x$ a la potencia de $1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{10 x^{3} - 2 \cdot 5 x^{1} x^{2} - 2 \cdot 3 a^{2} x - 2 \cdot 3 \cdot 1 x}{5 x^{2} x^{2} + 3 a^{2} x^{2} + 3 \cdot 1 x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.6.1.1.2.2

Usa la regla de la potencia $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar exponentes.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{10 x^{3} - 2 \cdot 5 x^{1 + 2} - 2 \cdot 3 a^{2} x - 2 \cdot 3 \cdot 1 x}{5 x^{2} x^{2} + 3 a^{2} x^{2} + 3 \cdot 1 x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.6.1.1.3

Suma $1$ y $2$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{10 x^{3} - 2 \cdot 5 x^{3} - 2 \cdot 3 a^{2} x - 2 \cdot 3 \cdot 1 x}{5 x^{2} x^{2} + 3 a^{2} x^{2} + 3 \cdot 1 x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.6.1.2

Multiplica $5$ por $- 2$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{10 x^{3} - 10 x^{3} - 2 \cdot 3 a^{2} x - 2 \cdot 3 \cdot 1 x}{5 x^{2} x^{2} + 3 a^{2} x^{2} + 3 \cdot 1 x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.6.1.3

Multiplica $3$ por $- 2$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{10 x^{3} - 10 x^{3} - 6 a^{2} x - 2 \cdot 3 \cdot 1 x}{5 x^{2} x^{2} + 3 a^{2} x^{2} + 3 \cdot 1 x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.6.1.4

Multiplica $- 2 (3 \cdot 1)$ .

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Paso 5.3.22.6.1.4.1

Multiplica $3$ por $1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{10 x^{3} - 10 x^{3} - 6 a^{2} x - 2 \cdot 3 x}{5 x^{2} x^{2} + 3 a^{2} x^{2} + 3 \cdot 1 x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.6.1.4.2

Multiplica $- 2$ por $3$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{10 x^{3} - 10 x^{3} - 6 a^{2} x - 6 x}{5 x^{2} x^{2} + 3 a^{2} x^{2} + 3 \cdot 1 x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.6.2

Resta $10 x^{3}$ de $10 x^{3}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{0 - 6 a^{2} x - 6 x}{5 x^{2} x^{2} + 3 a^{2} x^{2} + 3 \cdot 1 x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.6.3

Resta $6 a^{2} x$ de $0$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{- 6 a^{2} x - 6 x}{5 x^{2} x^{2} + 3 a^{2} x^{2} + 3 \cdot 1 x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.7

Combina los términos.

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Paso 5.3.22.7.1

Multiplica $x^{2}$ por $x^{2}$ sumando los exponentes.

Toca para ver más pasos...

Paso 5.3.22.7.1.1

Mueve $x^{2}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{- 6 a^{2} x - 6 x}{5 x^{2} x^{2} + 3 a^{2} x^{2} + 3 \cdot 1 x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.7.1.2

Usa la regla de la potencia $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar exponentes.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{- 6 a^{2} x - 6 x}{5 x^{2 + 2} + 3 a^{2} x^{2} + 3 \cdot 1 x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.7.1.3

Suma $2$ y $2$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{- 6 a^{2} x - 6 x}{5 x^{4} + 3 a^{2} x^{2} + 3 \cdot 1 x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.7.2

Multiplica $3$ por $1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{- 6 a^{2} x - 6 x}{5 x^{4} + 3 a^{2} x^{2} + 3 x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.8

Reordena los términos.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{- 6 a^{2} x - 6 x}{5 x^{4} + 3 x^{2} + 3 a^{2} x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.9

Factoriza $6 x$ de $- 6 a^{2} x - 6 x$ .

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Paso 5.3.22.9.1

Factoriza $6 x$ de $- 6 a^{2} x$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{6 x \cdot - 1 a^{2} - 6 x}{5 x^{4} + 3 x^{2} + 3 a^{2} x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.9.2

Factoriza $6 x$ de $- 6 x$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{6 x \cdot - 1 a^{2} + 6 x (- 1)}{5 x^{4} + 3 x^{2} + 3 a^{2} x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.9.3

Factoriza $6 x$ de $6 x (- a^{2}) + 6 x (- 1)$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{6 x (- a^{2} - 1)}{5 x^{4} + 3 x^{2} + 3 a^{2} x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.10

Factoriza $x^{2}$ de $5 x^{4} + 3 x^{2} + 3 a^{2} x^{2}$ .

Toca para ver más pasos...

Paso 5.3.22.10.1

Factoriza $x^{2}$ de $5 x^{4}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{6 x (- a^{2} - 1)}{x^{2} \cdot 5 x^{2} + 3 x^{2} + 3 a^{2} x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.10.2

Factoriza $x^{2}$ de $3 x^{2}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{6 x (- a^{2} - 1)}{x^{2} \cdot 5 x^{2} + x^{2} \cdot 3 + 3 a^{2} x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.10.3

Factoriza $x^{2}$ de $3 a^{2} x^{2}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{6 x (- a^{2} - 1)}{x^{2} \cdot 5 x^{2} + x^{2} \cdot 3 + x^{2} \cdot 3 a^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.10.4

Factoriza $x^{2}$ de $x^{2} (5 x^{2}) + x^{2} \cdot 3$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{6 x (- a^{2} - 1)}{x^{2} (5 x^{2} + 3) + x^{2} \cdot 3 a^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.10.5

Factoriza $x^{2}$ de $x^{2} (5 x^{2} + 3) + x^{2} (3 a^{2})$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{6 x (- a^{2} - 1)}{x^{2} (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.11

Cancela el factor común de $x$ y $x^{2}$ .

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Paso 5.3.22.11.1

Factoriza $x$ de $6 x (- a^{2} - 1)$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x \cdot 6 (- a^{2} - 1)}{x^{2} (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.11.2

Cancela los factores comunes.

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Paso 5.3.22.11.2.1

Factoriza $x$ de $x^{2} (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x \cdot 6 (- a^{2} - 1)}{x \cdot x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.11.2.2

Cancela el factor común.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x \cdot 6 (- a^{2} - 1)}{x \cdot x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.11.2.3

Reescribe la expresión.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{6 (- a^{2} - 1)}{x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.12

Factoriza $- 1$ de $- a^{2}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{6 (- (a^{2}) - 1)}{x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.13

Reescribe $- 1$ como $- 1 (1)$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{6 (- (a^{2}) - 1 (1))}{x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.14

Factoriza $- 1$ de $- (a^{2}) - 1 (1)$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{6 \cdot - 1 (a^{2} + 1)}{x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.22.15

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{6 (a^{2} + 1)}{x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]}}$

Paso 5.3.23

Reescribe $\frac{1}{x}$ como $x^{- 1}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{6 (a^{2} + 1)}{x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})}}{\frac{d}{d x} [x^{- 1}]}}$

Paso 5.3.24

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

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{6 (a^{2} + 1)}{x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})}}{- x^{- 2}}}$

Paso 5.3.25

Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{6 (a^{2} + 1)}{x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})}}{- \frac{1}{x^{2}}}}$

Paso 5.4

Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.

$e^{lim_{x \to \infty} - \frac{6 (a^{2} + 1)}{x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})} \cdot - 1 x^{2}}$

Paso 5.5

Combina factores.

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Paso 5.5.1

Multiplica $- 1$ por $- 1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} 1 \frac{6 (a^{2} + 1)}{x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})} x^{2}}$

Paso 5.5.2

Multiplica $\frac{6 (a^{2} + 1)}{x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})}$ por $1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{6 (a^{2} + 1)}{x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})} x^{2}}$

Paso 5.5.3

Combina $\frac{6 (a^{2} + 1)}{x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})}$ y $x^{2}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{6 (a^{2} + 1) x^{2}}{x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})}}$

Paso 5.6

Cancela el factor común de $x^{2}$ y $x$ .

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Paso 5.6.1

Factoriza $x$ de $6 (a^{2} + 1) x^{2}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{x \cdot 6 (a^{2} + 1) x}{x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})}}$

Paso 5.6.2

Cancela los factores comunes.

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Paso 5.6.2.1

Cancela el factor común.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{x \cdot 6 (a^{2} + 1) x}{x (5 x^{2} + 3 + 3 a^{2})}}$

Paso 5.6.2.2

Reescribe la expresión.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{6 (a^{2} + 1) x}{5 x^{2} + 3 + 3 a^{2}}}$

Paso 5.7

Reordena los factores en $\frac{6 (a^{2} + 1) x}{5 x^{2} + 3 + 3 a^{2}}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{6 x (a^{2} + 1)}{5 x^{2} + 3 + 3 a^{2}}}$

Paso 6

Mueve el término $6 (a^{2} + 1)$ fuera del límite porque es constante con respecto a $x$ .

$e^{6 (a^{2} + 1) lim_{x \to \infty} \frac{x}{5 x^{2} + 3 + 3 a^{2}}}$

Paso 7

Divide el numerador y denominador por la potencia más alta de $x$ en el denominador, que es $x^{2}$ .

$e^{6 (a^{2} + 1) lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x}{x^{2}}}{\frac{5 x^{2}}{x^{2}} + \frac{3}{x^{2}} + \frac{3 a^{2}}{x^{2}}}}$

Paso 8

Evalúa el límite.

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Paso 8.1

Cancela el factor común de $x$ y $x^{2}$ .

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Paso 8.1.1

Eleva $x$ a la potencia de $1$ .

$e^{6 (a^{2} + 1) lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x^{1}}{x^{2}}}{\frac{5 x^{2}}{x^{2}} + \frac{3}{x^{2}} + \frac{3 a^{2}}{x^{2}}}}$

Paso 8.1.2

Factoriza $x$ de $x^{1}$ .

$e^{6 (a^{2} + 1) lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x \cdot 1}{x^{2}}}{\frac{5 x^{2}}{x^{2}} + \frac{3}{x^{2}} + \frac{3 a^{2}}{x^{2}}}}$

Paso 8.1.3

Cancela los factores comunes.

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Paso 8.1.3.1

Factoriza $x$ de $x^{2}$ .

$e^{6 (a^{2} + 1) lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x \cdot 1}{x \cdot x}}{\frac{5 x^{2}}{x^{2}} + \frac{3}{x^{2}} + \frac{3 a^{2}}{x^{2}}}}$

Paso 8.1.3.2

Cancela el factor común.

$e^{6 (a^{2} + 1) lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x \cdot 1}{x \cdot x}}{\frac{5 x^{2}}{x^{2}} + \frac{3}{x^{2}} + \frac{3 a^{2}}{x^{2}}}}$

Paso 8.1.3.3

Reescribe la expresión.

$e^{6 (a^{2} + 1) lim_{x \to \infty} \frac{\frac{1}{x}}{\frac{5 x^{2}}{x^{2}} + \frac{3}{x^{2}} + \frac{3 a^{2}}{x^{2}}}}$

Paso 8.2

Cancela el factor común de $x^{2}$ .

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Paso 8.2.1

Cancela el factor común.

$e^{6 (a^{2} + 1) lim_{x \to \infty} \frac{\frac{1}{x}}{\frac{5 x^{2}}{x^{2}} + \frac{3}{x^{2}} + \frac{3 a^{2}}{x^{2}}}}$

Paso 8.2.2

Divide $5$ por $1$ .

$e^{6 (a^{2} + 1) lim_{x \to \infty} \frac{\frac{1}{x}}{5 + \frac{3}{x^{2}} + \frac{3 a^{2}}{x^{2}}}}$

Paso 8.3

Divide el límite mediante la regla del cociente de límites en el límite en que $x$ se aproxima a $\infty$ .

$e^{6 (a^{2} + 1) \frac{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}{lim_{x \to \infty} 5 + \frac{3}{x^{2}} + \frac{3 a^{2}}{x^{2}}}}$

Paso 9

Como su numerador se acerca a un número real mientras que su denominador no está acotado, la fracción $\frac{1}{x}$ se acerca a $0$ .

$e^{6 (a^{2} + 1) \frac{0}{lim_{x \to \infty} 5 + \frac{3}{x^{2}} + \frac{3 a^{2}}{x^{2}}}}$

Paso 10

Evalúa el límite.

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Paso 10.1

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

$e^{6 (a^{2} + 1) \frac{0}{lim_{x \to \infty} 5 + lim_{x \to \infty} \frac{3}{x^{2}} + lim_{x \to \infty} \frac{3 a^{2}}{x^{2}}}}$

Paso 10.2

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

$e^{6 (a^{2} + 1) \frac{0}{5 + lim_{x \to \infty} \frac{3}{x^{2}} + lim_{x \to \infty} \frac{3 a^{2}}{x^{2}}}}$

Paso 10.3

Mueve el término $3$ fuera del límite porque es constante con respecto a $x$ .

$e^{6 (a^{2} + 1) \frac{0}{5 + 3 lim_{x \to \infty} \frac{1}{x^{2}} + lim_{x \to \infty} \frac{3 a^{2}}{x^{2}}}}$

Paso 11

Como su numerador se acerca a un número real mientras que su denominador no está acotado, la fracción $\frac{1}{x^{2}}$ se acerca a $0$ .

$e^{6 (a^{2} + 1) \frac{0}{5 + 3 \cdot 0 + lim_{x \to \infty} \frac{3 a^{2}}{x^{2}}}}$

Paso 12

Mueve el término $3 a^{2}$ fuera del límite porque es constante con respecto a $x$ .

$e^{6 (a^{2} + 1) \frac{0}{5 + 3 \cdot 0 + 3 a^{2} lim_{x \to \infty} \frac{1}{x^{2}}}}$

Paso 13

Como su numerador se acerca a un número real mientras que su denominador no está acotado, la fracción $\frac{1}{x^{2}}$ se acerca a $0$ .

$e^{6 (a^{2} + 1) \frac{0}{5 + 3 \cdot 0 + 3 a^{2} \cdot 0}}$

Paso 14

Simplifica los términos.

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Paso 14.1

Simplifica la respuesta.

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Paso 14.1.1

Aplica la propiedad distributiva.

$e^{(6 a^{2} + 6 \cdot 1) \frac{0}{5 + 3 \cdot 0 + 3 a^{2} \cdot 0}}$

Paso 14.1.2

Multiplica $6$ por $1$ .

$e^{(6 a^{2} + 6) \frac{0}{5 + 3 \cdot 0 + 3 a^{2} \cdot 0}}$

Paso 14.1.3

Simplifica el denominador.

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Paso 14.1.3.1

Multiplica $3$ por $0$ .

$e^{(6 a^{2} + 6) \frac{0}{5 + 0 + 3 a^{2} \cdot 0}}$

Paso 14.1.3.2

Multiplica $3 a^{2} \cdot 0$ .

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Paso 14.1.3.2.1

Multiplica $0$ por $3$ .

$e^{(6 a^{2} + 6) \frac{0}{5 + 0 + 0 a^{2}}}$

Paso 14.1.3.2.2

Multiplica $0$ por $a^{2}$ .

$e^{(6 a^{2} + 6) \frac{0}{5 + 0 + 0}}$

Paso 14.1.3.3

Suma $5 + 0$ y $0$ .

$e^{(6 a^{2} + 6) \frac{0}{5 + 0}}$

Paso 14.1.3.4

Suma $5$ y $0$ .

$e^{(6 a^{2} + 6) \frac{0}{5}}$

Paso 14.1.4

Divide $0$ por $5$ .

$e^{(6 a^{2} + 6) \cdot 0}$

Paso 14.1.5

Multiplica $6 a^{2} + 6$ por $0$ .

$e^{0}$

Paso 14.2

Cualquier valor elevado a $0$ es $1$ .

$1$