Question Number 114299 by bemath last updated on 18/Sep/20
$$\:{solve}\:\underset{{p}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\:\left(\frac{{p}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}}{{p}+\mathrm{2}}\right)^{\frac{{p}+\mathrm{2}}{{p}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}}} \:? \\ $$
Commented by mohammad17 last updated on 18/Sep/20
$${put}:{k}=\frac{{p}+\mathrm{2}}{{p}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}}\Rightarrow{k}\rightarrow\mathrm{0} \\ $$$$ \\ $$$${lim}_{{k}\rightarrow\mathrm{0}} \left(\frac{\mathrm{1}}{{k}}\right)^{{k}} \Rightarrow{ln}\left({A}\right)={lim}_{{k}\rightarrow\mathrm{0}} \frac{{ln}\left(\frac{\mathrm{1}}{{k}}\right)}{\frac{\mathrm{1}}{{k}}}=\mathrm{0} \\ $$$${ln}\left({A}\right)=\mathrm{0}\Rightarrow{A}={e}^{\mathrm{0}} =\mathrm{1} \\ $$
Answered by 1549442205PVT last updated on 18/Sep/20
$$\mathrm{I}=\underset{\mathrm{p}\rightarrow\infty\mathrm{t}} {\mathrm{lim}\:\left(}\frac{{p}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}}{{p}+\mathrm{2}}\right)^{\frac{{p}+\mathrm{2}}{{p}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}}} \: \\ $$$$\mathrm{lnI}=\underset{\mathrm{p}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\left[\frac{\mathrm{p}+\mathrm{2}}{\mathrm{p}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}}\mathrm{ln}\left(\frac{\mathrm{p}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}}{\mathrm{p}+\mathrm{2}}\right)\right] \\ $$$$=\underset{\mathrm{p}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\frac{\mathrm{ln}\left(\frac{\mathrm{p}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}}{\mathrm{p}+\mathrm{2}}\right)}{\frac{\mathrm{p}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}}{\mathrm{p}+\mathrm{2}}}.\mathrm{This}\:\mathrm{is}\:\mathrm{the}\:\mathrm{form}\frac{\infty}{\infty} \\ $$$$\mathrm{Applying}\:\mathrm{L}'\mathrm{Hopital}\:\mathrm{rule}\:\mathrm{we}\:\mathrm{have} \\ $$$$\mathrm{lnI}=\underset{\mathrm{p}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\frac{\frac{\mathrm{p}+\mathrm{2}}{\mathrm{p}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}}×\frac{\mathrm{2p}\left(\mathrm{p}+\mathrm{2}\right)−\left(\mathrm{p}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}\right)}{\left(\mathrm{p}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} }}{\frac{\mathrm{2p}\left(\mathrm{p}+\mathrm{2}\right)−\left(\mathrm{p}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}\right)}{\left(\mathrm{p}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} }} \\ $$$$=\underset{\mathrm{p}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\frac{\mathrm{p}+\mathrm{2}}{\mathrm{p}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}}=\mathrm{0}\Rightarrow\mathrm{I}=\mathrm{e}^{\mathrm{0}} =\mathrm{1} \\ $$$$ \\ $$
Answered by mathmax by abdo last updated on 19/Sep/20
$$\mathrm{let}\:\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)\:=\left(\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \:+\mathrm{2}}{\mathrm{x}+\mathrm{2}}\right)^{\frac{\mathrm{x}+\mathrm{2}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \:+\mathrm{2}}} \:\Rightarrow\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)\:=\mathrm{e}^{\frac{\mathrm{x}+\mathrm{2}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \:+\mathrm{2}}\mathrm{ln}\left(\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \:+\mathrm{2}}{\mathrm{x}+\mathrm{2}}\right)\:} \:\mathrm{we}\:\mathrm{have} \\ $$$$\mathrm{at}\:+\infty\:\:\:\frac{\mathrm{x}+\mathrm{2}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \:+\mathrm{2}}\mathrm{ln}\left(\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \:+\mathrm{2}}{\mathrm{x}+\mathrm{2}}\right)\sim\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{x}}\mathrm{ln}\left(\mathrm{x}\right)\rightarrow\mathrm{0}\:\Rightarrow\mathrm{lim}_{\mathrm{x}\rightarrow+\infty} \mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)=\mathrm{e}^{\mathrm{0}} \:=\mathrm{1} \\ $$$$= \\ $$