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mercoledì 11 aprile 2012

lim x--> + infinito di e^x - 6/ 1 +e^x = 1

Dobbiamo dimostrare il limite
\lim_{x\to +\infty}\frac{e^{x}-6}{1+e^{x}}=1
tramite la definizione, cioè dobbiamo mostrare che fissato un numero positivo epsilon, esiste un numero reale M tale che se

x\textgreater M\implies \left|\frac{e^x-6}{1+e^{x}}-1\right|\textless \varepsilon
Consideriamo ora l'ultima disequazione:
 \left|\frac{e^x-6}{1+e^{x}}-1\right|\textless \varepsilon
Risolviamola rispetto a x, iniziando con il minimo comun denominatore:
 \left|\frac{e^x-6-1-e^{x}}{1+e^{x}}\right|\textless \varepsilon
Sommiamo i termini simili:
 \left|\frac{-7}{1+e^{x}}\right|\textless \varepsilon
Ora osserva che per le proprietà del modulo:
 \left|\frac{-7}{1+e^{x}}\right|= \frac{7}{1+e^x}
Quindi la disequazione da risolvere è:

\frac{7}{1+e^{x}}\textless \varepsilon
Portiamo tutto a primo membro:
\frac{7}{1+e^x}-\varepsilon\textless 0
minimo comun denominatore:
\frac{7-(1+e^x)\varepsilon}{1+e^x}\textless 0
osserva che il denominatore è sempre positivo (esponenziale + quantità positiva), la disequazione dipenderà esclusivamente dal numeratore:
7-(1+e^x)\varepsilon \textless 0
Portiamo al secondo membro 7 cambiandolo di segno.
-(1+e^x)\varepsilon \textless -7
Cambiamo di segno membro a membro, cambiando anche il verso della disequazione:
(1+e^x)\varepsilon \textgreater 7
Dividiamo per epsilon
1+e^x \textgreater \frac {7}{\varepsilon}
Portiamo 1 al secondo membro cambiandolo di segno:
e^x \textgreater \frac {7}{\varepsilon}-1
Applichiamo il logaritmo membro a membro:
x\textgreater \ln\left(\frac{7}{\varepsilon}-1\right)= \ln\left(\frac{7-\varepsilon}{\varepsilon}\right)

Possiamo quindi prendere M come:
M=\ln\left(\frac{7-\varepsilon}{\varepsilon}\right)

Abbiamo quindi dimostrato l'esistesta di questo M e quindi il limite è valido :)

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