Flèche vers le haut et vers le bas

\documentclass{article}
\usepackage[french]{babel}
\usepackage[all]{xy}
\begin{document}
\[\xymatrix@C3cm{&10^{50}-10^{100}\\\hbox{\og}(+\infty)-(+\infty)\hbox{\fg}\ar[ur]\ar[dr]\\&10^{100}-10^{50}}\]
ou bien :
\[\xymatrix@C3cm{&\rlap{$10^{50}-10^{100}$}\\\llap{\og$(+\infty)-(+\infty)$\fg}\ar[ur]\ar[dr]\\&\rlap{$10^{100}-10^{50}$}}\]
\end{document}

• cet espace n'a pas forcément la même largeur qu'une espace intermot de la police courante (ça a tout de même l'air très proche pour la police utilisée dans mes tests) ;
• il n'est pas étirable, contrairement à une espace intermot.

Attention : % là, avant le %, j'ai une espace intermot
\begin{tikzpicture}[baseline=(n.base)]
\node[inner sep=0, outer sep=0] (n) at (0,0) {\og $+\infty-(+\infty)$ \fg};
\draw[->] (n.north east) + (0.15ex, 0.15ex) to[out=50, in=180] (3,1)
          node[anchor=west] (haut) {$10^{50}-10^{100}$};
\draw[->] (n.south east) + (0.15ex, -0.15ex) to[out=-50, in=180] (3,-1)
          node[anchor=west] (bas) {$10^{100}-10^{50}$};
\end{tikzpicture}% là aussi, il y a de l'espace autour des nodes (haut) et
                 % (bas) de la figure.

\documentclass[a4paper,11pt,french,draft]{article}
\usepackage{lmodern}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{babel}
\usepackage{textcomp}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{babel}

\usepackage{booktabs}

% Juste pour éviter l'overfull \hbox car il y a une ligne très longue
\usepackage{geometry}
\geometry{top=4cm, lines=42, width=520pt}

\usepackage{amsmath}

\begin{document}
\begin{center}
\begin{tabular}{@{}l@{}}
\toprule
\begin{tikzpicture}[baseline=(n.base)]
%\draw [help lines] (0,-1) grid (4,2);
\node[inner sep=0, outer sep=0, anchor=mid west] (n) at (0,0) {\og $+\infty-(+\infty)$ \fg};
\draw[->] (n.north east) + (0.15ex, 0.15ex) to[out=50, in=180] (3,1)
          node[anchor=west] (haut) {$10^{50}-10^{100}=10^{50}(1-10^{50})\simeq10^{50}(-10^{50})\simeq -10^{100}\simeq -\infty$};
\draw[->] (n.south east) + (0.15ex, -0.15ex) to[out=-50, in=180] (3,-1)
          node[anchor=west] (bas) {$10^{100}-10^{50}=10^{50}(10^{50}-1)\simeq10^{50}(10^{50})\simeq 10^{100}\simeq +\infty$};
\end{tikzpicture}\\% là aussi, il y a de l'espace autour des nodes (haut) et
                 % (bas) de la figure.
\midrule
\begin{tikzpicture}[baseline=(n.base)]
\node[inner sep=0, outer sep=0, anchor=mid west] (n) at (0,0) {\og $\dfrac{\infty}{\infty}$ \fg};
\draw[->] (n.north east) + (0.15ex, 0.15ex) to[out=50, in=180] (3,1)
          node[anchor=west] (haut) {$\dfrac{10^{100}}{10^{50}}=10^{50}\simeq +\infty$};
\draw[->] (n.south east) + (0.15ex, -0.15ex) to[out=-50, in=180] (3,-1)
          node[anchor=west] (bas) {$\dfrac{10^{50}}{10^{100}}=10^{-50}\simeq -\infty$};
\end{tikzpicture}\\
\bottomrule
\end{tabular}
\end{center}
\end{document}

\documentclass[a4paper,11pt,french]{article}
\usepackage{lmodern}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{babel}
\usepackage{textcomp}

% Juste pour éviter l'overfull \hbox car il y a une ligne très longue
\usepackage{geometry}
\geometry{top=4cm, lines=42, width=520pt}

\usepackage{booktabs}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{babel}
\usetikzlibrary{calc}

\begin{document}
\begin{center}
\newcommand*{\distDepartFleche}{0.3em}%
\newcommand*{\angleDepartFleche}{50}%
\newcommand*{\distArriveeFleche}{0.5em}%
\newcommand*{\angleArriveeFleche}{180}%
%
% \hspace*{3em} donne la largeur séparant les deux colonnes
\begin{tabular}{@{}r@{\hspace*{3em}}l@{}}
\toprule
&
\begin{tikzpicture}[baseline=(haut1.base), remember picture]
\node[inner sep=0, outer sep=0, anchor=west] (haut1) {%
  $10^{50}-10^{100} = 10^{50}(1-10^{50}) \simeq 10^{50}(-10^{50})
  \simeq -10^{100}\simeq -\infty$};
\end{tikzpicture}\\
%
\begin{tikzpicture}[baseline=(n1.base), remember picture]
\node[inner sep=0, outer sep=0, anchor=mid east] (n1) {%
  \og $+\infty-(+\infty)$ \fg};
\draw[->,overlay]
  ($(n1.north east) + (\angleDepartFleche:\distDepartFleche)$)
  to[out=\angleDepartFleche, in=\angleArriveeFleche]
  ($(haut1.west) + (-\distArriveeFleche, 0)$);
\end{tikzpicture}\\
&
\begin{tikzpicture}[baseline=(bas1.base), remember picture]
\node[inner sep=0, outer sep=0, anchor=west] (bas1) {%
  $10^{100}-10^{50} = 10^{50}(10^{50}-1) \simeq 10^{50}(10^{50})
  \simeq 10^{100}\simeq +\infty$};
\draw[->,overlay]
  ($(n1.south east) + (-\angleDepartFleche:\distDepartFleche)$)
  to[out=-\angleDepartFleche, in=-\angleArriveeFleche]
  ($(bas1.west) + (-\distArriveeFleche, 0)$);
\end{tikzpicture}\\
\midrule
% Début deuxième « ligne logique »
&
\begin{tikzpicture}[baseline=(haut2.base), remember picture]
\node[inner sep=0, outer sep=0, anchor=west] (haut2) {%
  $\dfrac{10^{100}}{10^{50}}=10^{50}\simeq +\infty$};
\end{tikzpicture}\\
%
\begin{tikzpicture}[baseline=(n2.base), remember picture]
\node[inner sep=0, outer sep=0, anchor=mid east] (n2) {%
  \og $\dfrac{\infty}{\infty}$ \fg};
\draw[->,overlay]
  ($(n2.north east) + (\angleDepartFleche:\distDepartFleche)$)
  to[out=\angleDepartFleche, in=\angleArriveeFleche]
  ($(haut2.west) + (-\distArriveeFleche, 0)$);
\end{tikzpicture}\\
&
\begin{tikzpicture}[baseline=(bas2.base), remember picture]
\node[inner sep=0, outer sep=0, anchor=west] (bas2) {%
  $\dfrac{10^{50}}{10^{100}}=10^{-50}\simeq -\infty$};
\draw[->,overlay]
  ($(n2.south east) + (-\angleDepartFleche:\distDepartFleche)$)
  to[out=-\angleDepartFleche, in=-\angleArriveeFleche]
  ($(bas2.west) + (-\distArriveeFleche, 0)$);
\end{tikzpicture}\\
\bottomrule
\end{tabular}
\end{center}
\end{document}

\setlength{\bigstrutjot}{10pt}%

\documentclass[a4paper,11pt,french]{article}
\usepackage{lmodern}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{babel}
\usepackage{textcomp}

% Juste pour éviter l'overfull \hbox car il y a une ligne très longue
\usepackage{geometry}
\geometry{top=4cm, lines=42, width=520pt}

\usepackage{booktabs}
\usepackage{bigstrut}
\usepackage{multirow}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{babel}
\usetikzlibrary{calc}

\begin{document}
\begin{center}
\newcommand*{\distPointDepartFleche}{0.7em}%
\newcommand*{\anglePointDepartFleche}{70}%
\newcommand*{\angleDepartFleche}{40}%
\newcommand*{\distArriveeFleche}{0.5em}%
\newcommand*{\angleArriveeFleche}{180}%
%
\setlength{\bigstrutjot}{10pt}%
\newcommand*{\monStrut}{\bigstrut}%
%
\begin{tabular}{@{}r@{\hspace*{3em}}l@{}}
\toprule
\multirow{2}[tb4]{*}{%
  \begin{tikzpicture}[baseline=(n1.base), remember picture]
    \node[inner sep=0, outer sep=0, anchor=mid east] (n1) {%
      \og $+\infty-(+\infty)$ \fg};
  \end{tikzpicture}%
} &
\monStrut
\begin{tikzpicture}[baseline=(haut1.base), remember picture]
\node[inner sep=0, outer sep=0, anchor=west] (haut1) {%
  $10^{50}-10^{100} = 10^{50}(1-10^{50}) \simeq 10^{50}(-10^{50})
  \simeq -10^{100} \simeq -\infty$};
\draw[->,overlay]
  ($(n1.east) + (\anglePointDepartFleche:\distPointDepartFleche)$)
  to[out=\angleDepartFleche, in=\angleArriveeFleche]
  ($(haut1.mid west) + (\angleArriveeFleche:\distArriveeFleche)$);
\end{tikzpicture}\\
&
\monStrut
\begin{tikzpicture}[baseline=(bas1.base), remember picture]
\node[inner sep=0, outer sep=0, anchor=west] (bas1) {%
  $10^{100}-10^{50} = 10^{50}(10^{50}-1) \simeq 10^{50}(10^{50})
  \simeq 10^{100} \simeq +\infty$};
\draw[->,overlay]
  ($(n1.east) + (-\anglePointDepartFleche:\distPointDepartFleche)$)
  to[out=-\angleDepartFleche, in=-\angleArriveeFleche]
  ($(bas1.mid west) + (-\angleArriveeFleche:\distArriveeFleche)$);
\end{tikzpicture}\\
\midrule
% Début deuxième « ligne logique »
\multirow{2}[tb4]{*}{%
  \begin{tikzpicture}[baseline=(n2.base), remember picture]
    \node[inner sep=0, outer sep=0, anchor=mid east] (n2) {%
      \og $\dfrac{\infty}{\infty}$ \fg};
  \end{tikzpicture}%
} &
\monStrut
\begin{tikzpicture}[baseline=(haut2.base), remember picture]
\node[inner sep=0, outer sep=0, anchor=west] (haut2) {%
  $\dfrac{10^{100}}{10^{50}}=10^{50} \simeq +\infty$};
\draw[->,overlay]
  ($(n2.east) + (\anglePointDepartFleche:\distPointDepartFleche)$)
  to[out=\angleDepartFleche, in=\angleArriveeFleche]
  ($(haut2.mid west) + (\angleArriveeFleche:\distArriveeFleche)$);
\end{tikzpicture}\\
&
\monStrut
\begin{tikzpicture}[baseline=(bas2.base), remember picture]
\node[inner sep=0, outer sep=0, anchor=west] (bas2) {%
  $\dfrac{10^{50}}{10^{100}}=10^{-50} \simeq -\infty$};
\draw[->,overlay]
  ($(n2.east) + (-\anglePointDepartFleche:\distPointDepartFleche)$)
  to[out=-\angleDepartFleche, in=-\angleArriveeFleche]
  ($(bas2.mid west) + (-\angleArriveeFleche:\distArriveeFleche)$);
\end{tikzpicture}\\
\bottomrule
\end{tabular}
\end{center}
\end{document}

1. Ils sont globaux. Par exemple, ici, j'utilise n1, haut1, bas1, n2, haut2, bas2 ; pour d'autres lignes de ce genre, il faudra utiliser d'autres noms tels que n3, haut3, etc.
2. S'il y a des changements dans les positions de ces nœuds, il faut deux compilations pour que les modifications soient entièrement prises en compte (la première fois, les nouvelles positions vont dans le fichier .aux ; la deuxième fois, elles sont lues depuis ce fichier et utilisées partout où elles étaient référencées).

• Ne pas avoir peur concernant le point 2 ci-dessus : comme pour les \label et la table des matières, LaTeX prévient quand il y a besoin d'une compilation supplémentaire avec “LaTeX Warning: Label(s) may have changed. Rerun to get cross-references right” (encore faut-il regarder sa sortie standard — celle que j'appelle « sortie textuelle » ici, en espérant me faire mieux comprendre).
• Le code donné dans ce message n'utilise pas de ligne du tableau dédiée au truc à gauche (« $+\infty-(+\infty)$ » ou « $\frac{\infty}{\infty}$ »). La commande \multirow le place dans une cellule qui s'étale sur les deux lignes correspondant aux machins de droite qui vont avec (ceux vers lesquels les flèches pointent). C'est un peu plus général que la méthode précédente, car le bon positionnement vertical du truc à gauche ça ne dépend pas, a priori, des hauteurs et profondeurs des machins à droite ni de leur nombre. Évidement, si l'on met plus de deux machins à droite pour un truc à gauche, il faut adapter les arguments de \multirow. Ici, j'ai mis \multirow{2}[tb4] car chacune des cellules crées avec un tel \multirow s'étale sur 2 lignes du tableau et que les cellules en regard dans la colonne de droite contiennent en tout 2 \bigstrut, or $2\times {\color{#FF3399} 2} = {\color{#22DD22} 4}$ (cf. doc de multirow ; bigstrut met un truc invisible dans une cellule pour assurer à la ligne correspondante une hauteur et/ou une profondeur minimale(s) ; c'est ce qui permet, ici, d'avoir des lignes de hauteur uniforme).