A pag. 72 dell'eserciziario c'è questo limite:
\(\displaystyle\lim_{x^2+y^2 \to +\infty}\frac{\log\left(x^2+e^{|x|+|y|}\right)}{x^2y^2+|x|+|y|}\)
Ho idea che nel dominio \(D=[1, +\infty) \times [1, +\infty)\) tenda a ZERO; ma ogni stima che riesco a fare si conclude con \(f(x,y) \le g(x,y)\), \(g(x,y) \to 1\).
Qualcuno ha idee per lo svolgimento?
Limite all'infinito ESERCIZIARIO
- Massimo Gobbino
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Re: Limite all'infinito ESERCIZIARIO
Beh, iniziamo a capire come funziona.
Brutalmente, chi comanda al numeratore? Chi comanda al denominatore? Quali sono gli "ordini" in gioco?
Brutalmente, chi comanda al numeratore? Chi comanda al denominatore? Quali sono gli "ordini" in gioco?
Re: Limite all'infinito ESERCIZIARIO
Buongiorno professore, scusi per il ritardo, ma non avevo visto che avesse risposto...
Comunque, continuando a pensarci, forse ho trovato una soluzione, gliela mostro:
\(\displaystyle\frac{\log{(x^2+e^{|x|+|y|})}}{x^2y^2+|x|+|y|} = \frac{\log{(e^{|x|+|y|}(1+x^2e^{-|x|-|y|})})}{x^2y^2+|x|+|y|} = \frac{|x|+|y|}{x^2y^2+|x|+|y|} + \frac{\log{(1+x^2e^{-(|x|+|y|)})}}{x^2y^2+|x|+|y|}\).
Adesso, \(x^2e^{-|x|-|y|}\) è definitivamente \(\le 1\), quindi abbiamo:
\(\displaystyle\lim_{x^2 + y^2 \to +\infty}\frac{\log{(x^2+e^{|x|+|y|})}}{x^2y^2+|x|+|y|} = \lim_{x^2 + y^2 \to +\infty}\frac{|x|+|y|}{x^2y^2+|x|+|y|} + \lim_{x^2 + y^2 \to +\infty}\frac{\log{(2)}}{x^2y^2+|x|+|y|}\).
Il secondo limite, tende a zero: infatti \({denominatore} \to +\infty\): somma di termini positivi di cui almeno uno è illimitato.
Invece per il primo limite: inizialmente pensavo ad una cosa del tipo: \(|x|+|y| \le x^2y^2\); ma poi ho pensato anche: in \(\Bbb D\) \(|x|+|y| = x + y\), e \((x-1)(y-1) \ge 0\) da cui \(xy + 1 \ge x + y\), ma abbiamo anche \(xy \ge 1\) da cui abbiamo la catena di disuguaglianze: \(x+y \le xy +1 \le xy + xy = 2xy\). Infine otteniamo:
\(\displaystyle\frac{|x|+|y|}{x^2y^2+|x|+|y|} \le \frac{2xy}{x^2y^2} = \frac{2}{xy}\)
e quest'ultimo tende a zero; infatti \({denominatore} \to +\infty\) poiché alla peggio \(|x| o |y| \to +\infty\) e l'altra resta \(\ge 1\).
Potrebbe andare bene come svolgimento?
Comunque, continuando a pensarci, forse ho trovato una soluzione, gliela mostro:
\(\displaystyle\frac{\log{(x^2+e^{|x|+|y|})}}{x^2y^2+|x|+|y|} = \frac{\log{(e^{|x|+|y|}(1+x^2e^{-|x|-|y|})})}{x^2y^2+|x|+|y|} = \frac{|x|+|y|}{x^2y^2+|x|+|y|} + \frac{\log{(1+x^2e^{-(|x|+|y|)})}}{x^2y^2+|x|+|y|}\).
Adesso, \(x^2e^{-|x|-|y|}\) è definitivamente \(\le 1\), quindi abbiamo:
\(\displaystyle\lim_{x^2 + y^2 \to +\infty}\frac{\log{(x^2+e^{|x|+|y|})}}{x^2y^2+|x|+|y|} = \lim_{x^2 + y^2 \to +\infty}\frac{|x|+|y|}{x^2y^2+|x|+|y|} + \lim_{x^2 + y^2 \to +\infty}\frac{\log{(2)}}{x^2y^2+|x|+|y|}\).
Il secondo limite, tende a zero: infatti \({denominatore} \to +\infty\): somma di termini positivi di cui almeno uno è illimitato.
Invece per il primo limite: inizialmente pensavo ad una cosa del tipo: \(|x|+|y| \le x^2y^2\); ma poi ho pensato anche: in \(\Bbb D\) \(|x|+|y| = x + y\), e \((x-1)(y-1) \ge 0\) da cui \(xy + 1 \ge x + y\), ma abbiamo anche \(xy \ge 1\) da cui abbiamo la catena di disuguaglianze: \(x+y \le xy +1 \le xy + xy = 2xy\). Infine otteniamo:
\(\displaystyle\frac{|x|+|y|}{x^2y^2+|x|+|y|} \le \frac{2xy}{x^2y^2} = \frac{2}{xy}\)
e quest'ultimo tende a zero; infatti \({denominatore} \to +\infty\) poiché alla peggio \(|x| o |y| \to +\infty\) e l'altra resta \(\ge 1\).
Potrebbe andare bene come svolgimento?
Re: Limite all'infinito ESERCIZIARIO
E' corretto. A volere essere davvero pignoli ci sono un paio di piccole imprecisioni sostanzialmente formali: in un compito avresti preso punteggio pieno .
Quella che ottieni non è un'ugualianza, ma solo una disugualianza (che tra l'altro andrebbe fatta prima di mettere i limiti)EstOmBIFy wrote: Adesso, \(x^2e^{-|x|-|y|}\) è definitivamente \(\le 1\), quindi abbiamo:
\(\lim_{x^2 + y^2 \to +\infty}\frac{\log{(x^2+e^{|x|+|y|})}}{x^2y^2+|x|+|y|} = \lim_{x^2 + y^2 \to +\infty}\frac{|x|+|y|}{x^2y^2+|x|+|y|} + \lim_{x^2 + y^2 \to +\infty}\frac{\log{(2)}}{x^2y^2+|x|+|y|}\).
Formalmente sarebbe meglio dire in entrambi i casi che sono maggiori di \(|x|+|y|\) ed eventualmente provare che questo tende a \(+\infty\) con le polari (ma è chiaro che hai capito alla perfezione cosa succede). Stessa cosa per il limite di \(x^2 e^{-|x|-|y|}.\)EstOmBIFy wrote: Il secondo limite, tende a zero: infatti \({denominatore} \to +\infty\): somma di termini positivi di cui almeno uno è illimitato.
\({denominatore} \to +\infty\) poiché alla peggio \(|x| o |y| \to +\infty\) e l'altra resta \(\ge 1\).