Math Problem Statement

DAME UN PROBLEMA DE RACIONALICION DE LIMITES CON RAICES CUBICAS

Solution

Claro, aquí tienes un problema de racionalización de límites que involucra raíces cúbicas:

Problema:

Calcular el siguiente límite:

limx8x32x8\lim_{{x \to 8}} \frac{\sqrt[3]{x} - 2}{x - 8}

Solución:

  1. Identificar el problema de indeterminación:

    Al sustituir x=8x = 8 directamente en la expresión, obtenemos:

    83288=220=00,\frac{\sqrt[3]{8} - 2}{8 - 8} = \frac{2 - 2}{0} = \frac{0}{0},

    lo cual es una forma indeterminada.

  2. Racionalizar el numerador:

    Para resolver esta indeterminación, podemos multiplicar y dividir la fracción por la expresión conjugada cúbica del numerador. El conjugado cúbico de x32\sqrt[3]{x} - 2 es (x3)2+2x3+4(\sqrt[3]{x})^2 + 2\sqrt[3]{x} + 4. Así que multiplicamos el numerador y el denominador por esta expresión:

    [ \frac{\sqrt[3]{x} - 2}{x - 8} \cdot \frac{(\sqrt[3]{x})^2 + 2\sqrt[3]{x} + 4}{(\sqrt[3]{x})^2 + 2\sqrt[3]{x} + 4}. ]

  3. Aplicar la identidad de productos notables:

    Usamos la identidad a3b3=(ab)(a2+ab+b2)a^3 - b^3 = (a - b)(a^2 + ab + b^2), con a=x3a = \sqrt[3]{x} y b=2b = 2:

    [ (\sqrt[3]{x})^3 - 2^3 = ( \sqrt[3]{x} - 2)((\sqrt[3]{x})^2 + 2\sqrt[3]{x} + 4). ]

    Así, el numerador se convierte en x8x - 8, simplificando la expresión:

    [ \lim_{{x \to 8}} \frac{x - 8}{x - 8} \cdot \frac{1}{(\sqrt[3]{x})^2 + 2\sqrt[3]{x} + 4}. ]

    Como x8x \neq 8, se puede cancelar x8x - 8:

    [ \lim_{{x \to 8}} \frac{1}{(\sqrt[3]{x})^2 + 2\sqrt[3]{x} + 4}. ]

  4. Evaluar el límite:

    Sustituyendo x=8x = 8:

    =1(2)2+22+4=14+4+4=112.= \frac{1}{(2)^2 + 2 \cdot 2 + 4} = \frac{1}{4 + 4 + 4} = \frac{1}{12}.

Respuesta Final:

limx8x32x8=112.\lim_{{x \to 8}} \frac{\sqrt[3]{x} - 2}{x - 8} = \frac{1}{12}.


¿Te gustaría que te explique algún paso con más detalle o tienes alguna otra pregunta?

Preguntas Relacionadas:

  1. ¿Qué es la racionalización y por qué es útil en cálculo?
  2. ¿Cómo se aplica la identidad de productos notables en otros contextos?
  3. ¿Cuál es la diferencia entre racionalizar el numerador y el denominador?
  4. ¿Qué otros métodos existen para resolver límites indeterminados?
  5. ¿Cómo se puede usar la derivada para encontrar límites?

Tip: La racionalización es una técnica muy útil para eliminar raíces en límites y fracciones complicadas, simplificando así el cálculo.

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