Почему u-> бесконечность не появляется ниже предела при компиляции? Вместо этого он появляется справа от лимита. Как мне исправить это?
\frac{1}{\lim_{u \rightarrow \infty}}
Вам нужно использовать \displaystyle:
\displaystyle
Попробуйте это:
\[\frac{1}{\displaystyle \lim_{u \rightarrow \infty}}\]
\frac{1}{\lim\limits_{u \rightarrow \infty}}