Limiti

processore
salve
sto provando a risolvere questo limite
$ lim_(n -> oo)log ((3)^(n) + (n)^(3))/sqrt((n)^(2)+1) $

pero non riesco a capire come risolverlo.

io provo a fare in questo modo
$ lim_(n -> oo)(log (n)^(3) ( (3)^(n)/(n)^(3) +1))/sqrt((n)^(2)+1) $

poi uso le prorprieta dei logartimi e diventa cosi

$ lim_(n -> oo)(log (n)^(3) + log ( (3)^(n)/(n)^(3) +1))/sqrt((n)^(2)+1) $

adesso non so come andare avanti

Risposte
pater46
Intanto potresti considerare che

$ \sqrt{ n^2 +1 } = n\sqrt{ 1 + 1/n^2 } $ ( non metto il valore assoluto perchè siamo nei Naturali a quanto ho capito )
vediamo che questo termine all'infinito si comporta come $n$

ed inoltre

$ ln( 3^n + n^3 ) = ln 3^n( 1 + n^3/3^n ) = n ln3 + ln( 1 + n^3/3^n ) $
di questi due termini il primo si comporta come n, il secondo invece tende a 0, in quanto $n^3/3^n -> 0$ e $lim_{\varphi -> 0} ln (1+\varphi) = 0$.

Considerando il limite del rapporto allora, vediamo che tale limite è dunque finito, e vale esattamente...

Rigel1
$frac{\log(3^n+n^3)}{\sqrt{n^2+1}} = \frac{\log[3^n(1+n^3/3^n)]}{n\sqrt{1+1/n^2}} = \frac{n \log 3 + \log(1+n^3/3^n)}{n\sqrt{1+1/n^2}}= \frac{\log 3 + \frac{1}{n}\log(1+n^3/3^n)}{\sqrt{1+1/n^2}}$.

A questo punto non dovresti avere difficoltà a concludere.

processore
scusa la mia domanda ma perche la radice la possiamo scrivere in quel modo ?
non ho trovato nessuna regola che mi permette di fare quella cosa.
forse non ho cercato ben.
mi potresti dire la regola
grazie

pater46
Sarai d'accordo con me che $ sqrt{ a^2b } = a \sqrt{ b } $ se $ a in NN$, altrimenti $|a| sqrt{ b } $ con $ a \in RR $

Dunque $ \sqrt{ n^2 +1 } = \sqrt{ n^2 ( 1 + 1/n^2 ) } = n \sqrt{ 1 + 1/n^2 } $

Rigel1
"Il prodotto di due potenze aventi lo stesso esponente è una potenza che ha per base il prodotto delle basi e per esponente lo stesso esponente" (mi sembra che alle superiori insegnino così, se non ricordo male).

Quindi, applicando questa regola da destra a sinistra:
$(n^2+1)^{1/2} = [n^2\cdot(1+1/n^2)]^{1/2} = (n^2)^{1/2} \cdot (1+1/n^2)^{1/2}$.

processore
si grazie mi ero confuso.
ma guardando lo sviluppo di rigel non riesco a capire come andare avanti

come faccio a risolvere il denominatore?
non e che mi potresti risolvere tutti i passaggi.

scusami ma sto impazzendo con sti limiti :)
grazie di tutto.

processore
mi puoi almeno spiegare come risolvere il denominatore ?
grazie

Rigel1
Poiché $1/n^2 \to 0$ per $n\to +\infty$, avrai che
$\sqrt{1+1/n^2} \to 1$ per $n\to +\infty$.

processore
scusa ma non ho capito una cosa.
nel risolvere un limite quando devo applicare il limite notevole ?
perche la mia prof vuole sempre i limiti notevoli.
ad esempio non lo posso usare per risolvere questo limite ?

poi
$ lim_(x -> y) f/g $

non la possiamo scrivere come

$ (lim_(x -> y) f)/
(lim_(x -> y) g) $

Beatrice1231
Ciao!

Secondo me ci vuole qualche limite notevole....
Serve sia per calcolare il valore del denominatore, sia per calcolare il valore al numeratore.

Beatrice

Rigel1
Teorema: siano date $f, g: A\to \mathbb{R}$ e sia $x_0\in\mathbb{R}$ un punto di accumulazione di $A$.
Supponiamo che esistano finiti $\lim_{x\to x_0} f(x) = a$, $\lim_{x\to x_0} g(x) = b$, e che $b\ne 0$.
Allora $\lim_{x\to x_0} \frac{f(x)}{g(x)} = \frac{a}{b}$.

Sicuramente questo risultato lo puoi usare.

processore
forse non hai capito la mia domanda.

quando posso usare i limiti notevoli ?
e se nell'esercizio che ho scritto prima li posso usare.

Rigel1
Tutto ciò che ti serve sapere è:

1) $1/n\to 0$, $1/n^2\to 0$, $n^3/3^n\to 0$ per $n\to +infty$;

2) i teoremi su somma, prodotto e quoziente di limiti finiti.

processore
io sapevo poco e niente.
ma adesso ho le ide piu confuse di prima.
:)
e ancora non sono riuscito a risolvere l'esercizio.

Beatrice1231
Sì, giusto...
Non devi usare i limiti notevoli, basta quello in 1) indicato da Rigel...
Forse ho deviato il discorso!

...Sorry...

processore
beatrice ormai ho le ide confusissime mi puoi risolvere l'esercizio ? :D
magari se hai msn
potremmo andare su msn e mi potresti spiegare qualcosa :)

Beatrice1231
putroppo al lavoro di dispongo di autorizzazioni sufficienti a uare software di questo genere...
per altro anche le regole del forum non mi fanno disporre di autorizzazioni sufficienti a rispondere direttamente a questa richiesta...

poi Rigel ti ha dato tutti i suggerimenti del caso...


Beatrice

processore
beatrice ti ho inviato un mess pv ti e arrivato ?

pater46
Scusami eh, il limite io e Rigel te l'abbiamo praticamente risolto. Non ci sono limiti notevoli da applicare, solo semplificazioni asintotiche.

Quelli proposti da rigel NON sono limiti notevoli, ma stime asintotiche ed un teorema sugli ordini di infinito, ovvero tutti gli attrezzi per risolvere questo limite.

Se ancora non sei riuscito a capire come procedere dopo tutto quello che ti abbiamo scritto, faresti meglio a riguardare tutta la teoria dei limiti.

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