Saltar navegación

Límites

Nunha función a idea de límite é o valor ao que se aproxima esta función a medida que a variable independente, \(x\), aproxímase a un determinado valor, ou ben cando se fai moi grande \(+\infty\) ou moi pequeno \(-\infty\). Logo será importante nun límite indicar ao valor ao que tende \(x\), a notación é a seguinte: \(\lim\limits_{x \to c} f(x)\).

Cando se di que \(x\) tende a un determinado valor significa que pode tomar cantidades moi próximas a ese valor, pero sen chegar a alcanzalo nunca.

Exemplo límite nun punto

Sexa \(f(x) = \frac{x^2 - 16}{x - 4}\). Queremos saber o límite da función cando \(x\) tende a 4.

\(x\) 2 3 3,5 3,9 ... \(x \rightarrow 4\)
\(f(x)\) 6 7 7,5 7,9 ... 8

Logo \(\lim\limits_{x \to 4} \frac{x^2 - 16}{x - 4} = 8 \)

Exemplo límite no infinito

Sexa \(f(x) = \frac{5x}{x + 2}\). Queremos saber o límite da función cando \(x\) tende a \(+\infty\).

\(x\) 10 100 1000 10000 ... \(x \to +\infty\)
\(f(x)\) 4,1666... 4,901... 4,99... 4,999... ... 5

Logo \(\lim\limits_{x \to +\infty} \frac{5x}{x + 2} = 5 \)

Límites laterais

A variable \(x\) pódese aproximar a un determinado valor de \(c\) de dous xeitos: pola esquerda ou pola dereita, é dicir, cando \(x\) toma valores menores que \(c\) e cando \(x\) toma valores maiores que \(c\), respectivamente. A notación dos límites laterais é a seguinte:

Límite pola esquerda: \(\lim\limits_{x \to c^-} f(x)\).

Límite pola dereita: \(\lim\limits_{x \to c^+} f(x)\).

Para que unha función teña límite nun punto é preciso que teña os dous límites lateriais e estes coincidan.

Exemplo de función con límites laterais, pero sen límite no punto

Dada a función \(f(x) = \left\{\begin{array}{lll} x + 1 & se & x \leq 1 \\ x^2 - 2x & se & x > 1 \end{array}\right.\)

Se analizamos o que ocorre cando \(x\) tende a 1, temos \(\lim\limits_{x \to 1^-} x + 1 = 2\), e por outro lado temos, \(\lim\limits_{x \to 1^+} x^2 - 2x = -1\).

Logo, existen os dous límites laterias, pero \(\lim\limits_{x \to 1^-} \neq \lim\limits_{x \to 1^+} \) e polo tanto non existe límite en \(x = 1\).

Os valores do límite tamén poden ser \(+\infty\) ou \(-\infty\).

Exemplo

Sexa \(f(x) = \frac{4}{x + 3}\) e imos analizar os límites laterais en \(x = -3\).

Límite pola esquerda:

\(x\) -3,5 -3,1 -3,01 -3,001 ... \(x \to -3\)
\(f(x)\) -8 -40 -400 -4000 ... \(-\infty\)

Límite pola dereita:

\(x\) -2,5 -2,9 -2,99 -2,999 ... \(x \to -3\)
\(f(x)\) 8 40 400 4000 ... \(+\infty\)

Vemos que neste caso o valor da función ben crece indefinidamente, ou decrece do mesmo xeito.

Operacións con límites de funcións:

Suma e resta: \(\lim\limits_{x \to ...} \left[f(x) \pm g(x)\right] = \lim\limits_{x \to ...} f(x) \pm \lim\limits_{x \to ...} g(x)\)

Produto: \(\lim\limits_{x \to ...} \left[f(x) \cdot g(x)\right] = \lim\limits_{x \to ...} f(x) \cdot \lim\limits_{x \to ...} g(x)\)

Produto por un escalar: \(\lim\limits_{x \to ...} \left[k \cdot f(x)\right] = k \cdot \lim\limits_{x \to ...} f(x)\)

Cociente: \(\lim\limits_{x \to ...} \frac{f(x)}{g(x)} = \frac{\lim\limits_{x \to ...} f(x)}{\lim\limits_{x \to ...} g(x)}\)

Potencia: \(\lim\limits_{x \to ...} \left[f(x)^{g(x)}\right] = \lim\limits_{x \to ...} f(x)^{\lim\limits_{x \to ...} g(x)}\)

Constante: \(\lim\limits_{x \to ...} k = k\)

Operacións co infinito:

Sumas e restas

• \(\infty \pm n = \infty\)

• \(-\infty \pm n = -\infty\)

• \(\infty + \infty = \infty\)

• \(-\infty - \infty = -\infty\)

• \(\infty - \infty =\) INDETERMINACIÓN

• \(-\infty + \infty =\) INDETERMINACIÓN

Productos

• \((\pm\infty) \cdot n = \pm\infty\) con \(n > 0\)

• \((\pm\infty) \cdot n = \mp\infty\) con \(n < 0\)

• \((\pm\infty) \cdot 0 =\) INDETERMINACIÓN

• \((\pm\infty) \cdot (\pm\infty) = \pm\infty\)

• \((\pm\infty) \cdot (\mp\infty) = \mp\infty\)

Cocientes

• \(\frac{\pm\infty}{n} = \pm\infty\) con \(n > 0\)

• \(\frac{\pm\infty}{n} = \mp\infty\) con \(n < 0\)

• \(\frac{\pm\infty}{0} = \pm\infty\)

• \(\frac{\infty}{\infty} =\) INDETERMINACIÓN

• \(\frac{n}{\pm\infty} = 0\)

• \(\frac{n}{0} = \pm\infty\)

• \(\frac{0}{n} = 0\) con \(n \neq 0\)

• \(\frac{0}{0} =\) INDETERMINACIÓN

• \(\frac{0}{\infty} = 0\)

• \((\pm\infty) \cdot (\mp\infty) = \mp\infty\)

Potencias e raíces

• \(\left(\pm\infty\right)^n = \pm\infty\)

• \(\sqrt[n]{\infty} = \infty\)

• \(\sqrt[n]{-\infty} = \nexists\) con \(n\) par

• \(\sqrt[n]{-\infty} = -\infty\) con \(n\) impar

• \(n^{\infty} = \infty\); con \(n > 1\)

• \(n^{\infty} = 0\); con \(0 < n < 1\)

• \(0^{\infty} = 0\)

• \(1^{\infty} =\) INDETERMINACIÓN

• \(\infty^{\infty} = \infty\)

• \(0^{0} =\) INDETERMINACIÓN

• \(\infty^{0} =\) INDETERMINACIÓN

Feito con eXeLearning (Nova xanela)