Forma indeterminata: differenze tra le versioni

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Nella [[matematica]], e in particolare nel [[calcolo infinitesimale]], le scritture:<ref>Il simbolo <math>\infty</math>, senza segno davanti è qui da leggersi "<math>\pm\infty</math>", cioè "<math>+\infty</math> oppure <math>-\infty</math>", mentre il simbolo <math>+\infty</math> indica solo "più infinito". Ad esempio la forma "<math>\frac{\infty}{\infty}</math>" è da leggersi: "<math>\frac{+\infty}{+\infty}</math> oppure <math>\frac{+\infty}{-\infty}</math> oppure <math>\frac{-\infty}{+\infty}</math> oppure <math>\frac{-\infty}{-\infty}</math>". Con questa convenzione, la forma "<math>+\infty-\infty</math>" va scritta col segno davanti, in quanto "<math>+\infty-\infty</math>" è una forma indeterminata, ma "<math>-\infty-\infty</math>" non è una forma indeterminata, quindi, in questo caso, il segno "+" davanti al simbolo di infinito è necessario.</ref>

:<math>\frac{0}{0}, \qquad \frac{\infty}{\infty}, \qquad 0\cdot\infty, \qquad 1^\infty, \qquad 0^0, \qquad \infty^0, \qquad +\infty-\infty ,</math>

individuano le cosiddette '''forme indeterminate''', che sono collezioni di [[Funzione (matematica)|funzioni]] di una [[Variabile (matematica)|variabile]] [[Numero reale|reale]] esprimibili [[Composizione di funzioni|componendo]] (mediante una moltiplicazione, una divisione o un elevamento a potenza) due funzioni di variabile reale <math>f(x)</math> e <math>g(x)</math> aventi un determinato comportamento quando la variabile tende a un valore finito o infinito di aderenza per entrambi i [[Dominio e codominio|domini]] delle funzioni.

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== Risoluzione con la regola di De l'Hôpital ==

{{vedi anche|Regola di De l'Hôpital}}

La [[regola di De l'Hôpital]] permette di risolvere direttamente le forme indeterminate sotto forma di quoziente, ovvero <math>\frac{0}{0}</math> e <math>\frac{\infty}{\infty}</math>. In pratica si procede derivando il numeratore e il denominatore. Se esiste il limite di questo nuovo quoziente, allora esisterà anche il limite del quoziente originale e i due limiti sono uguali. Se invece il nuovo quoziente converge a sua volta ad una forma indeterminata, si può ripetere l'operazione calcolando la seconda derivata e così via. La non esistenza del limite del quoziente delle derivate comunque non implica la non esistenza del limite del quoziente originale.

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|}

== Limite notevole del tipo <math>\tfrac{\infty}{\infty}<∞/math>∞ per frazioni polinomiali ==

Consideriamo la successione:

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Raccogliendo <math>n^p</math> al numeratore e <math>n^q</math> al denominatore si ha:

:<math> n ^ {p-q} {{a_p + a_{p-1}n^{-1} + \ldots +a_1n^{1-p}+a_0n^{-p}} \over {b_q + b_{q-1}n^{-1} + \ldots +b_1n^{1-q}+b_0n^{-q}}}</math>

cioè:

:<math> n^{p-q}c_n</math>

dove:

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* <math>0</math> se <math>p < q</math>

poiché <math> n^{p-q} </math> vale:

* <math>1</math> se <math>p = q;</math>

* <math>+\infty</math> se <math>p \ge q;</math>

* <math>0</math> se <math>p \le q.</math>

== Note ==