LÍMITES DE FUNCIONES. CONTINUIDAD Y RAMAS INFINITAS

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1 LÍMITES DE FUNCIONES. CONTINUIDAD RAMAS INFINITAS Página 7 REFLEIONA RESUELVE Aproimaciones sucesivas Comprueba que: f () =,5; f (,9) =,95; f (,99) =,995 Calcula f (,999); f (,9999); f (,99999); A la vista de los resultados anteriores, te parece razonable afirmar que, cuando se aproima a 5, el valor de f () se aproima a 7? Lo epresamos así: f () = 7 Si f () =, entonces: f (,999) =,9995; f (,9999) =,99995; f (,99999) =, f () = Calcula, análogamente, + 7. f () = 5,5; f (,9) = 5,95; f (,99) = 5,995; f (,999) = 5,9995; f (,9999) = 5,99995 f () = Página 9. Cada una de las siguientes funciones tiene uno o más puntos donde no es continua. Indica cuáles son esos puntos y qué tipo de discontinuidad presenta: + a) y = b) y = c) y = si? d) y = si = a) Rama infinita en = (asíntota vertical). b) Discontinuidad evitable en = 0 (le falta ese punto). c) Rama infinita en = 0 (asíntota vertical). d) Salto en =.

2 . Eplica por qué son continuas las siguientes funciones y determina el intervalo en el que están definidas: a) y = 5 b) y = 5, <, 0 Ì < c) y = d) y = +, Ó, Ì < 5 a) Está definida y es continua en todo Á. b) Está definida y es continua en 5]. Las funciones dadas mediante una epresión analítica sencilla (las que conocemos) son continuas donde están definidas. c) Está definida en todo Á. Es continua, también, en todo Á. El único punto en que se duda es el : las dos ramas toman el mismo valor para = : = 9 = 5 + = 5 Por tanto, las dos ramas empalman en el punto (, 5). La función es también continua en =. d) También las dos ramas empalman en el punto (, ). Por tanto, la función es continua en el intervalo en el que está definida: [0, 5). Página 5. Calcula el valor de los siguientes ites: a) b) (cos ) a) b) 0. Calcula estos ites: a) + 5 b) log , a) b) Página 5. Calcula k para que la función y = f () sea continua en Á: f () = + k,? 7, = 8 f () = 7 ( + k) = + k + k = 7 8 k =

3 UNIDAD Página 55. Calcula los ites de las funciones siguientes en los puntos que se indican. Donde convenga, especifica el valor del ite a la izquierda y a la derecha del punto. Representa gráficamente los resultados: a) f () = en, 0 y b) f () = en, 0 y ( ) c) f () = + en y d) f () = en 0 y + + a) f () = ( + ) ( ) f () f () = +@ No eiste 8 f (). 8 0 f () = f () f () = +@ No eiste 8 f (). b) f () = ( ) ( ) 8 f () 8 0 f () = 8 f () = 0 c) f () = ( ) ( ) ( + ) 8 f () = f () = +@ f () No eiste 8 f ().

4 d) f () = ( + ) 8 0 f () = f () f () = +@ No eiste 8 f (). Página 5. Di el ite cuando 8 de las siguientes funciones dadas por sus gráficas: y = f () y = f () y = f () y = f () f () f () = f () = +@ f () no eiste. Página 57. Di el valor del ite cuando de las siguientes funciones: a) f () = b) f () = c) f () = d) f () = e) f () = f) f () = 5 b) +@ d) 0 e) 0 f

5 UNIDAD Página 58. Calcula f () y representa sus ramas: a) f () = b) f () = c) f () = d) f () = 5 a) 0 b) 0 c) 0 d) +. Calcula f () y representa sus ramas: a) f () = b) f () = 5 c) f () = d) f () = + b) 0 c) +@ d ) Página 59. Halla las asíntotas verticales y sitúa la curva respecto a ellas: a) y = b) y = + + 5

6 a) 8 f () f () = +@ 8 + = es asíntota vertical. b) f () = +@ 8 f () 8 + = es asíntota vertical.. Halla las asíntotas verticales y sitúa la curva respecto a ellas: a) y = b) y = a) f () = +@ f () f () f () = +@ = 0 es asíntota vertical. = es asíntota vertical. b) f () = +@ f () = +@ = es asíntota vertical. Página. Halla las ramas infinitas,, de estas funciones. Sitúa la curva respecto a su asíntota: a) y = b) y = + +

7 UNIDAD a) f () = 0 8 y = 0 es asíntota horizontal. b) y = + 8 y = es asíntota oblicua. +. Halla las ramas infinitas,, de estas funciones. Sitúa la curva respecto a sus asíntotas, si las hay: a) y = + b) y = + 7 a) f () = 8 y = es asíntota horizontal. b) grado de P grado de Q Ó f () = +@ 8 rama parabólica hacia arriba. Página. Halla f () y representa la rama correspondiente: f () = + 7 f () = 7 = +@ 7

8 . Halla f () y traza las ramas correspondientes: a) f () = ( + )/( ) b) f () = /( + ) a) f () = = = 0 b) f () = = = +@ Página. Halla las ramas infinitas, de estas funciones, y sitúa la curva respecto a las asíntotas: a) y = b) y = + c) y = d) y = a) f () = 0 8 y = 0 es asíntota horizontal. b) f () = 0 8 y = 0 es asíntota horizontal. c) f () = 8 y = es asíntota horizontal. d) y = + 8 y = es asíntota oblicua. + 8

9 UNIDAD. Halla las ramas infinitas, cuando y si tienen asíntotas, sitúa la curva respecto a ellas: a) y = b) y = + + c) y = + d) y = + a) grado P grado Q Ó f () = +@ 8 rama parabólica. b) f () = 8 y = es asíntota horizontal. c) y = y = + es asíntota oblicua. + d) f () = ( ) = +@ 9

10 Página 9 EJERCICIOS PROBLEMAS PROPUESTOS PARA PRACTICAR Discontinuidades y continuidad a) Cuál de las siguientes gráficas corresponde a una función continua? b) Señala, en cada una de las otras cinco, la razón de su discontinuidad. a) b) c) d) e) f) a) Solo la a). b) b) Rama infinita en = (asíntota vertical). c) Rama infinita en = 0 (asíntota vertical). d) Salto en =. e) Punto desplazado en = ; f () = ; f () =. 8 f ) No está definida en =. Halla los puntos de discontinuidad, si los hay, de las siguientes funciones: a) y = + b) y = ( ) c) y = d) y = e) y = f) y = 5 + a) Continua. b) c) d) Continua. e) 0 y 5 f ) Continua. 0

11 UNIDAD Comprueba si las siguientes funciones son continuas en = 0 y en = : a) y = b) y = c) y = d) y = 7 a) No es continua ni en = 0 ni en =. b) Sí es continua en = 0, no en =. c) No es continua en = 0, sí en =. d) Continua en = 0 y en =. Indica para qué valores de Á son continuas las siguientes funciones: a) y = 5 b) y = c) y = d) y = e) y = 5 f) y = a) Á b) [, +@) c) Á {0} 5 d) 0] f) Á ( ] 5 Comprueba que las gráficas de estas funciones corresponden a la epresión analítica dada y di si son continuas o discontinuas en =. a) f () = si si > + si < b) f () = si > c) f () = si si = a) Continua. b) Discontinua. c) Discontinua.

12 Comprueba si la función f () = si < 0 es continua en = 0. si Ó 0 Recuerda que para que f sea continua en = 0, debe verificarse que: f () = f (0) 8 0 f () = f () = f () = = f (0) Es continua en = 0. 7 Comprueba si las siguientes funciones son continuas en los puntos que se indican: ( )/ si < a) f () = en = + si > si < b) f () = en = (/) si Ó si Ì c) f () = en = + si > a) No, pues no eiste f ( ). b) f () = f () = f () =. Sí es continua en = c) f () =? f () =. No es continua en = Página 70 8 Visión gráfica del ite f () f () Estas son, respectivamente, las gráficas de las funciones: f () = y f () = ( + ) + Cuál es el ite de cada una de estas funciones cuando 8? Observa la función cuando 8 por la izquierda y por la derecha.

13 UNIDAD f () = +@ f () = +@ 8 f () = +@ f () = +@ f () No eiste 8 f (). 9 Sobre la gráfica de la función f (), halla: a) f () b) f () c) f () d) f () e) f () f) f () g) f () h) f () a) +@ c) d) 0 e) 0 f ) g) +@ h) 0 Límite en un punto 0 Calcula los siguientes ites: a) ( 5 ) b) ( ) c) d) 8 8 0,5 e) 0 + f) log 8 8 g) h) e a) 5 b) 0 c) d) e) f ) g) 0 h) e

14 Dada la función f () = + si < 0, halla: + si Ó 0 a) f () b) f () c) f () Para que eista ite en el punto de ruptura, tienen que ser iguales los ites laterales. a) 5 b) c) f () = f () = f () = Calcula los siguientes ites: a) b) c) h h d) h 7h h 8 0 h h 8 0 h Saca factor común y simplifica cada fracción. a) = = 8 0 ( ) 8 0 ( + ) b) = + = c) h (h ) = h(h ) = 0 h 8 0 h h 8 0 h (h 7) h 7 7 d) = = h 8 0 h h 8 0 Resuelve los siguientes ites: a) b) 8 8 c) + d) 8 e) + f) ( + ) ( ) a) = 8 ( ) b) + = ( + ) ( + ) = = ( + )

15 UNIDAD ( + ) ( + ) ( ) c) = d) = 8 ( + ) ( ) 8 ( ) ( + ) e) = f ) ( )( + + +) = 8 ( + ) ( + ) 8 ( )( +) Calcula el ite de la función f () = en =, = 0 y =. + 8 f () = f () = f () = +@ 8 + f () Límite cuando o 5 Calcula los siguientes ites y representa la información que obtengas: a) (7 + ) b) ( c) + 7 d) (7 ) Dale a valores grandes y saca conclusiones. Calcula el ite de las funciones del ejercicio anterior cuando y representa la información que obtengas. Resolución de los ejercicios 5 y : ) a) (7 + ) (7 + ) = +@ 0 5 b) 0 = +@ 8 ±@ 5 c) ( + 7) 8 ±@ d) (7 ) = +@ 8 ±@ 5

16 7 Comprueba, dando valores grandes a, que las siguientes funciones tienden a 0 cuando. a) f () = b) f () = 0 7 c) f () = d) f () = 00 0 a) f(00) = 0,000 b) f(00) = 0,00 f () = 0 f () = 0 c) f (0 000) = 0,07 d) f (00) = 0,00000 f () = 0 f () = 0 8 Calcula el ite cuando y cuando de cada una de las siguientes funciones. Representa los resultados que obtengas. a) f () = 0 b) f () = c) f () = d) f () = Cuando : a) f () = +@ b) f () = +@ c) f () d) f () Cuando a) f () b) f () = +@ c) f () = +@ d) f ()

17 UNIDAD Página 7 9 Calcula los siguientes ites y representa las ramas que obtengas: a) b) ( ) c) d) ( ) e) f) + g) h) Calcula el ite de todas las funciones del ejercicio anterior cuando Resolución de los ejercicios 9 y 0: a) = 0; = 0 ( ) ( ) b) = +@; c) = 0; = 0 d) = 0; = 0 ( ) ( ) e) = ; = + + 7

18 f) = +@ g) = ; = + + h) = ; = 5 5 Resuelve los siguientes ites: a) b) ( ) ( ) c) d) ( + ) + 5 a) c) 0 d) +@ Calcula el ite cuando y cuando de las siguientes funciones y representa las ramas que obtengas: a) f () = b) f () = 0 c) f () = d) f () = a) f () = 0; f () = 0 b) f () f () = +@ c) f () = +@; f () d) f () = ; f () = 8

19 UNIDAD Asíntotas Halla las asíntotas de las siguientes funciones y sitúa la curva respecto a cada una de ellas: a) y = b) y = + + c) y = d) y = a) Asíntotas: b) Asíntotas: = ; y = = ; y = c) Asíntotas: d) Asíntotas: = ; y = = ; y = 0 Halla las asíntotas de las siguientes funciones y sitúa la curva respecto a ellas: a) y = b) y = + + c) y = d) y = a) Asíntota: y = b) Asíntota: y = 0 9

20 c) Asíntotas: = 0; y = d) Asíntota: = 5 Halla las asíntotas de las siguientes funciones y sitúa la curva respecto a ellas: + a) f () = b) f () = 5 c) f () = d) f () = e) f () = + 9 f) f () = ( + ) a) Asíntota vertical: = Asíntota horizontal: y = b) Asíntota vertical: = 5 Asíntota horizontal: y = c) Asíntota vertical: = Asíntota horizontal: y = 0 d) Asíntota vertical: y = 0 No tiene más asíntotas. 0

21 UNIDAD e) Asíntota vertical: =, = Asíntota horizontal: y = 0 f ) Asíntota vertical: = Asíntota horizontal: y = 0 Cada una de las siguientes funciones tiene una asíntota oblicua. Hállala y estudia la posición de la curva respecto a ella: a) f () = b) f () = + + c) f () = d) f () = + e) f () = f) f () = + a) = Asíntota oblicua: y = b) + = + + Asíntota oblicua: y = + c) = Asíntota oblicua: y = d) + 0 = + + Asíntota oblicua: y = +

22 e) = + Asíntota oblicua: y = f) + = + Asíntota oblicua: y = PARA RESOLVER 7 Calcula los ites de las siguientes funciones en los puntos que anulan su denominador: a) f () = b) f () = + c) f () = t d) f (t) = t t a) f () = +@; f () b) f () = 8 0 ( ) f () f () = +@; f () f () = +@ c) f () = ( ) ( ) ( + ) 8 f () = = ; f () = +@; f () t d) f (t) = (t ) ; f (t ) = t t Halla las asíntotas de las siguientes funciones y sitúa la curva respecto a cada una de ellas: 5 a) y = b) y = c) y = + 7 d) y = e) y = f) y =

23 UNIDAD a) Asíntotas: = ; y = / / 5/ 5 b) Asíntotas: y = ; = 7 7/ c) Asíntotas: y = 0; = ± d) Asíntota: y = e) Asíntotas: y = ; =, = f ) Asíntotas: = ; y =

24 9 Halla las ramas infinitas de estas funciones. Cuando tengan asíntotas, sitúa la curva: a) y = ( + ) b) y = c) y = ( + ) d) y = e) y = f) y = a) f () = +@; f () = +@ Asíntota vertical: = 0 b) Asíntota vertical: = Asíntota horizontal: y = c) Asíntotas verticales: =, = Asíntota horizontal: y = 0 d) Asíntota horizontal: y = e) Asíntota vertical: = Asíntota oblicua: y = f) f () = +@; f () = +@ Asíntota vertical: = 5 5

25 UNIDAD Página 7 0 Prueba que la función f () = solo tiene una asíntota vertical y otra horizontal. Al hallar 8 f () verás que no f () = ; f () f () = +@; f () = ±@ Asíntota vertical: = 0 Asíntota horizontal: y = Calcula los siguientes ites y representa los resultados que obtengas: a) b) a) ( ) ( + ) = = 8 8 ( ) 5 b) + ( ) ( ) = = ( ) 8 Calculamos los ites laterales: = +@; Calcula los siguientes ites y representa los resultados que obtengas: a) b) c) d)

26 a) ( ) = = ( + ) 8 0 ( + ) Calculamos los ites laterales: = +@; 8 0 ( + ) ( + ) b) + = ( + ) = ( + ) Calculamos los ites laterales: 8 + = +@ c) ( ) ( = ) = 8 8 d) 8 ( ) ( + ) = = ( ) 8 Calculamos los ites laterales: ( + ) ( + ) = +@ ( + ) Halla las asíntotas de estas funciones: a) y = b) y = + c) y = + 5 d) y = ( ) e) y = + f) y = a) y = + b) Asíntota vertical: = 0 ( ) ( + ) Asíntotas verticales: =, = Asíntota oblicua: y = c) Asíntota horizontal: y = d) Asíntota horizontal: y = 0 Asíntotas verticales: = ± e) Asíntota vertical: = 5 f ) Asíntota vertical: = 0 Asíntota oblicua: y = Asíntota oblicua: y = + 5

27 UNIDAD Representa las siguientes funciones y eplica si son discontinuas en alguno de sus puntos: si < a) f () = 5 si Ó si Ì 0 b) f () = + si > 0 c) f () = si < si > a) Discontinua en =. 5 b) Función continua. 8 8 c) Discontinua en =. 5 5 a) Calcula el ite de las funciones del ejercicio anterior en = y = 5. b) Halla, en cada una de ellas, el ite cuando y cuando a) f () = 7; f () = 0; f () f () b) f () = ; f () = ; f () = +@; f () = c) 8 f () = 7; 8 5 f () = 5; f () = +@; f () = +@ 7

28 Calcula, en cada caso, el valor de k para que la función f () sea continua en todo Á. a) f () = si Ì (/) si < b) f () = + k si > + k si Ó ( c) f () = + )/ si? 0 k si = 0 a) 8 f () = 5 = f () f () = + k = + k 8 k = b) f () = f () = + k = f () 5 = + k 8 k = / ( + ) c) f () = = 8 k = Estudia la continuidad de estas funciones: si < a) f () = / si Ó si Ó b) f () = si < < si Ó c) f () = si Ì 0 + si > 0 a) f () = f () = f () = 8 Continua en = ? 8 Continua. Es continua en Á. b) f () = f () = f ( ) = 0 8 Continua en = f () = f () = f () = 0 8 Continua en = ? y? 8 Continua. Es continua en Á. c) f () =? f () = 8 Discontinua en = Si? 0, es continua. 8

29 UNIDAD 8 Calcula a para que las siguientes funciones sean continuas en = : + si Ì ( a) f () = b) f () = )/( ) si? a si > a si = a) 8 f () = = f () f () = a 8 + ( ) ( + ) b) f () = = 8 8 ( ) f () = a = a 8 a = 9 En una empresa se hacen montajes en cadena. El número de montajes realizados por un trabajador sin eperiencia depende de los días de entrenamiento según la función M(t) = (t en días). 0t t + a) Cuántos montajes realiza el primer día? el décimo? b) Representa la función sabiendo que el periodo de entrenamiento es de un mes. c) Qué ocurriría con el número de montajes si el entrenamiento fuera mucho más largo? a) M () = montajes el primer día. M (0) =, 8 montajes el décimo día. a = b) 5 MONTAJES DÍAS 0t t + c) Se aproima a 0 ( pues = 0 ). t 8 +@ 0 Los gastos de una empresa dependen de sus ingresos,. Así: 0, + 00 si 0 Ì 000 g () = 000/( + 50)si > 000 donde los ingresos y los gastos vienen epresados en euros. a) Representa g () y di si es función continua. b) Calcula el ite de g () cuando y eplica su significado. 9

30 a) GASTOS ( ) Es continua INGRESOS ( ) b) g () = 000. Como máimo gasta 000 al mes. Página 7 CUESTIONES TEÓRICAS Se puede calcular el ite de una función en un punto en el que la función no esté definida? Puede ser la función continua en ese punto? Sí se puede calcular, pero no puede ser continua. Puede tener una función más de dos asíntotas verticales? más de dos asíntotas horizontales? Pon ejemplos. Sí. Por ejemplo, f () = tiene = 0, = y = como asíntotas verticales. ( )( ) No puede tener más de dos asíntotas horizontales, una hacia y otra como en esta gráfica: El denominador de una función f () se anula en = a. Podemos asegurar que tiene una asíntota vertical en = a? Pon ejemplos. No. Por ejemplo, f () = + en = 0; puesto que: ( + ) f () = =

31 UNIDAD Representa una función que cumpla estas condiciones: f () = +@, f () =, f () = 0 8 Es discontinua en algún punto? Sí, es discontinua al menos en =. PARA PROFUNDIZAR 5 Halla las ramas infinitas de las siguientes funciones eponenciales: a) y = + b) y = 0,75 c) y = + e d) y = e a) f () = +@; f () = 0 Asíntota horizontal cuando y = 0 b) f () = 0; f () = +@ Asíntota horizontal cuando : y = 0 c) f () = +@; f () = Asíntota horizontal cuando y = d) f () = 0; f () = +@ Asíntota horizontal cuando y = 0 Puesto que ( ) = +@ halla un valor de para el cual sea mayor que Por ejemplo, para = 00, f () = Halla un valor de para el cual f () = 5 sea menor que 0,00. Por ejemplo, para = 000, f () = 0,000.

32 8 Cuál es la asíntota vertical de estas funciones logarítmicas? Halla su ite cuando : a) y = log ( ) b) y = ln( + ) a) Asíntota vertical: = f () = +@ b) Asíntota vertical: = f () = +@ Página 7 AUTOEVALUACIÓN 5, Ì. Calcula los ites de la función f () = en = 0, = y = 5. 7, > Eplica si la función es continua en =. f () = ( 5) = f () = ( 5) = 8 f () = ( 7) = No eiste el ite de f () cuando tiende a. f () = ( 7) = La función no es continua en =, porque no eiste el ite de la función en ese punto.. Halla los siguientes ites: a) b) c) ( ) 8 a) = = b) = = c) = +@ 8 ( ) (Si 8 + o si 8, los valores de la función son positivos.)

33 UNIDAD. a) b) Sobre la gráfica de estas dos funciones, halla, en cada caso, los siguientes ites: f (); f (); f (); f () a) f () No tiene ite en =. 8 f () 8 f () = f () = 0 f () = +@ b) f () = f () f () = f () = 8 8 f () = +@ f () f () = No tiene ite en = , <. Calcula el valor que debe tomar a para que la función f () = a, Ó sea continua en =. Puede ser discontinua en otro punto? Para que f () sea continua en =, debe cumplir que: f () = f () Veamos: f () = ( 5) = f () = 8 + ( a) = a Como deben coincidir: = a 8 a =

34 5, si < Por tanto, f () =, si Ó No puede ser discontinua en ningún otro punto, por estar definida mediante funciones polinómicas. 5. Justifica qué valor debe tomar a para que la función sea continua en Á: a si Ì f () = a si > f () = a si Ì a si > La función es continua para valores de menores que y mayores que, porque ambos tramos son rectas. Para que sea continua en =, debe cumplirse: f () = f () f () = a 8 f () f () = a f () = a Para que eista el ite, debe ser: a = a 8 a = 8 a = 8 +. Halla las asíntotas de la función y = y estudia la posición de la curva respecto a ellas. Asíntota vertical: f () = +@ 8 f () 8 + Así, = es una asíntota vertical. Asíntota horizontal: 8@ f () = 8 y = Si, f () < 0 8 la curva está por debajo de la asíntota. Si f () > 0 8 la curva está por encima de la asíntota. No tiene asíntotas oblicuas.

35 UNIDAD 7. Representa una función que cumpla las siguientes condiciones: f () f () = +@ f () = 0 f () = Estudia las ramas infinitas de la función y = y representa la información + que obtengas = +@ = +@ = +@ 9. Cuál de las siguientes funciones tiene una asíntota oblicua? Hállala y sitúa la curva respecto a ella: + a) y = b) y = c) y = + ( ) + La única que tiene asíntota oblicua es la función b) y =. + + y = = + La asíntota es y =. Como > 0, la curva está por encima de la asíntota. 5