Tema 8 Límite de Funciones. Continuidad

Transcripción

1 Tema 8 Límite de Fucioes. Cotiuidad 1. Operacioes co límites. Los límites de las sucesioes a b, c, d y e so los idicados e la tabla siguiete:, a b c d e Di cual es el límite de: a) lim( a b ) c) a lim e) b b lim g) lim( a b e ) c b b) lim( d e ) d) lim( d ) f) lim( b ) e a) lim( a b ) lim a limb Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. E primer lugar, veremos cómo platear u límite: 1. Pichamos e la pestaña Aálisis, y después pichamos e el botó para resolver u límite: Figura 1.. Cuado pichamos e este, obtedremos:

2 Matemáticas II Tema 8. Figura.. Ua vez teemos el límite plateado, lo relleamos, y pulsamos igual, obteiedo uestro resultado. Si embargo, para o cofudir las órdees, escribiremos a lo que tiede etre parétesis: Figura. *Para escribir algú carácter especial, sólo teemos que ir a la pestaña Símbolos y pulsar sobre el que queremos isertar: Figura 4. Elace co el ejercicio resuelto e la web: 1 b) lim( d e ) lim d lime ( )

3 Educado co Wiris. Solucioario de Problemas de Matemáticas para Segudo de Bachillerato Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. E este caso, escribiremos limite y uestros datos para obteer el resultado, ya que si lo resolvemos como e los ejercicios ateriores, Wiris o logra recoocer la orde: Figura 5. Elace co el ejercicio resuelto e la web: a lim a c) lim 0 b limb Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. Detro de la pestaña Aálisis, pichamos e límite, lo relleamos y obteemos el resultado pulsado el botó igual: Figura 6. Elace co el ejercicio resuelto e la web: b lim 1 b d) lim( d ) (lim ) d 0

4 Matemáticas II Tema 8. Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. Para resolver este límite, sólo teemos que pulsar e el botó de límite, rellearlo y obteer el resultado: Figura 7. Elace co el ejercicio resuelto e la web: b limb e) lim c limc 0 (Puede ser o ) Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. Igual que e el apartado aterior, plateamos el límite, pulsamos igual y obteemos el resultado: Figura 8. Elace co el ejercicio resuelto e la web: e lim 1 e f) lim( b ) (lim ) b 0 4

5 Educado co Wiris. Solucioario de Problemas de Matemáticas para Segudo de Bachillerato Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. Resolveremos este apartado como los ateriores, plateado el límite y pulsado igual para resolverlo: Figura 9. Elace co el ejercicio resuelto e la web: l g) lim( a b e ) lim a limb lime ( ) ( ) Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. Para resolver este último apartado escribiremos la palabra límite como e las figuras 5 y 8: Figura 10. Elace co el ejercicio resuelto e la web:. Defiició de límite. Eplica el sigificado de estas dos epresioes: 1 a) lim 1 b) lim 5

6 Matemáticas II Tema 8. a) lim 1 Podemos coseguir que el valor de ecesario. 1 sea ta grade como queramos si mas que tomar ta grade como sea Co más precisió: dado u úmero k, ta grade como queramos, podemos ecotrar u úmero h, ta grade como sea ecesario tal que > h, etoces: 1 k Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. Plateamos el límite como e el ejercicio aterior, pulsamos igual y obteemos el resultado: Figura 11. Elace co el ejercicio resuelto e la web: 1 b) lim Podemos coseguir que Co mas precisió: dado 1 sea ta próimo a como queramos dado a valores suficietemete grades. 0, podemos ecotrar u úmero h tal que si > h, etoces: 1 6

7 Educado co Wiris. Solucioario de Problemas de Matemáticas para Segudo de Bachillerato Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. Este apartado lo resolveremos de la misma maera que el aterior, pichamos e la pestaña Aálisis, luego e el icoo de límite, relleamos co los datos que teemos y pulsamos igual para obteer el límite correspodiete: Figura 1. Elace co el ejercicio resuelto e la web:. Comparació de ifiitos. Comparado los órdees de ifiito, asiga límite a estas epresioes: a ) lim b ) lim log( c ) lim 10 1) 5 d) lim log( 1) e) lim( 5 1) 5 f ) lim(10 1) g) limlog( ) 10 Resolvemos las actividades propuestas: a ) lim 10 5 Porque la fució epoecial es u ifiito de orde superior a cualquier potecia. 5 1 b ) lim 10 5 Porque el epoete del umerador es mayor que el del deomiador. log( c ) lim 10 1) 5 d) lim log( 1) Porque cualquier potecia es u ifiito de orde superior a cualquier fució logarítmica. Porque toda fució epoecial es u ifiito de orde superior a cualquier fució logarítmica. 7

8 Matemáticas II Tema 8. e) lim( 5 1) Porque las potecias so ifiitos de orde superior a los logaritmos. f ) lim(10 5 1) Porque el miuedo es de grado y el sustraedo de grado / 5. g) lim log( ) 10 Porque las potecias so ifiitos de orde superior a los logaritmos. 4. Límite de ua potecia. Calcula los siguietes límites: 4 a )lim 1 b) lim (log ) 1 1 c ) lim 1 4 a )lim 1 4 Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. Detro de la pestaña Aálisis, pichamos e el icoo de límite, y luego lo relleamos co uestros datos. Debemos recordar que para isertar fraccioes, debemos ir a la pestaña Operacioes y pulsar su correspodiete icoo. Cuado tegamos el límite co uestros datos, pulsamos el botó igual y obteemos el resultado: Figura 1. Elace co el ejercicio resuelto e la web: b ) lim (log ) 1 0 8

9 Educado co Wiris. Solucioario de Problemas de Matemáticas para Segudo de Bachillerato Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. Este apartado lo resolveremos de la misma maera que el aterior, pichamos e la pestaña Aálisis, luego e el icoo de límite, relleamos co los datos que teemos y pulsamos igual para obteer el límite correspodiete: Figura 14. *Para escribir u logaritmo, debemos escribir log y lo que queremos calcular etre parétesis. Elace co el ejercicio resuelto e la web: 1 1 c ) lim 1 (Idetermiació) 1 c) lim 1 e 1 1 lim 1 e 1 Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. Este apartado lo resolveremos como los ateriores. Debemos teer cuidado, de escribir bie el límite, teiedo e cueta las fraccioes y potecias. Figura 15. Elace co el ejercicio resuelto e la web: 9

10 Matemáticas II Tema /0 co radicales. Calcula: lim 1 6 lim umerador y deomiador por Esta idetermiació se resuelve simplificado la fució. Para ello, multiplicado 1 y por 6. ( ( 1 ) ( 6 ) ( 1 ) 1 ) ( 6 ) ( 1 ) ( ) ( ( ) ( 6 ) 1 ) 6 1 lim Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. Para resolver este ejercicio, sólo teemos que escribir el límite como e ejercicios ateriores, y pulsar el botó igual: Figura 16. *Recordamos que para isertar raíces, os teemos que situar e la pestaña Operacioes y después pichamos sobre su icoo. Elace co el ejercicio resuelto e la web: 10

11 Educado co Wiris. Solucioario de Problemas de Matemáticas para Segudo de Bachillerato 6. Fució cotiua. Estudia la cotiuidad de esta fució segú los valores de a: f ) ( a, a, 1 1 La fució es cotiua e 1 cualquiera que sea a, porque esta formada por dos fucioes poliómicas. Estudiémosla e el puto de abcisa 1: lim 1 f ( ) 1 a a lim 1 f ( ) 1 a 1 a Para que F tega límite e = 1, ha de ser: lim f ( ) lim 1 Si 1 1 f ( ) a a a Por tato: a, eiste lim f ( ), y este límite coicide co f ( 1), la fució es cotiua. 1 1 Si a, o eiste lim f ( ). La fució es discotiua, y tedrá u salto fiito e = 1. 1 Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. E primer lugar, demos calcular el límite por la izquierda de 1. Para ello, detro de la pestaña aálisis, pichamos e el icoo de límite por la izquierda, y lo relleamos como hemos hecho e ejercicios ateriores. Figura 17.. Ahora debemos hacer lo mismo, pero co el límite por la derecha de 1. Para isertarlo pichamos e el icoo que está ecima del límite por la izquierda: 11

12 Matemáticas II Tema 8. Figura 18.. Por último, igualamos ambos resultados, despejado a. Para ello, vamos a la pestaña Operacioes, y pulsamos el botó de Resolver ecuació, relleamos ambos térmios y pulsamos igual: Figura 19. Elace co el ejercicio resuelto e la web: 7. Discotiuidades. Estudia la cotiuidad de la fució siguiete: y Hallamos las raíces del deomiador. So = -1 y =. E estos putos o está defiida la fució. Estudiemos el límite de la fució e esos putos: 1

13 Educado co Wiris. Solucioario de Problemas de Matemáticas para Segudo de Bachillerato lim 1 Si Si 1 1, y, y lim 0 ( lim 1)( ) 5 0 ( 1)( ) La fució es discotiua e = -1 y e = porque o está defiida e esos putos. E = -1 tiee ua discotiuidad ifiita y, por tato, ua asítota vertical. E = tiee ua discotiuidad evitable porque eiste límite fiito e ese puto. Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. E primer lugar, resolvemos el primer límite (cuado tiede a -1): Figura 0.. Ahora debemos saber a qué tiede la ecuació e cada lado de -1. Para ello, calculamos el límite por la izquierda, y el límite por la derecha: 1

14 Matemáticas II Tema 8. Figura 1.. Por último, calculamos el segudo límite (cuado tiede a ): Figura. Elace co el ejercicio resuelto e la web: 14

15 Educado co Wiris. Solucioario de Problemas de Matemáticas para Segudo de Bachillerato 8. Cotiuidad e u puto. Calcula a y b para que sea cotiua la siguiete fució: a. f ( ) b, 4, 1 1 F es cotiua e 1 y cualesquiera que sea los valores de a y b, por estar defiida por fucioes cotiuas. Estudiemos los límites e = -1 y =. Cálculo del lim f ( ) : 1 lim f ( ) lim( a) 1 a 1 1 Para que sea cotiua e lim f ( ) lim b b 1, debe ser 1 a b. 1 1 Cálculo del lim f ( ) : lim f ( ) limb b Para que sea cotiua e, debe ser b 10 lim f ( ) lim( 4 10 Llevado el valorb 10 a la igualdad aterior: 1 a 10 a 9. Si a 9 y b 10, f es cotiua e 1 y e, porque lim f ( ) f ( 1) 10 1 y lim f ( ) f () 10. Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. Lo primero que haremos es calcular el límite cuado tiede a -1 por ambos lados: Figura. 15

16 Matemáticas II Tema 8.. Después, calculamos el límite cuado tiede a por ambos lados: Figura 4. Elace co el ejercicio resuelto e la web: 9. Teorema de Bolzao. a) Prueba que la fució: y 4 5 corta al eje OX e el itervalo (-, -1). b) Busca otro itervalo e el que eista ua solució de la ecuació y aproima su valor hasta las décimas. 4 a) La fució f ( ) 5 es cotiua e por ser poliómica, por tato, será cotiua e el itervalo, 1. Además, f ( ) Sigo de f ( 1) f () sigo de f (1). Así hemos probado que f verifica las hipótesis del teorema de Bolzao y podemos asegurar que eiste u puto 4 c (, 1), tal que f ( c) c c 5 0. E ese puto c, la fució corta al eje OX. Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. Para resolver este ejercicio, lo primero que debemos hacer es escribir la fució, y a cotiuació, idicar, dode debería estar la, el úmero que queremos isertar e dicha fució. De esta forma, Wiris sustituye directamete la variable por el úmero que le hemos idicado. 16

17 Educado co Wiris. Solucioario de Problemas de Matemáticas para Segudo de Bachillerato Figura 5. Elace co el ejercicio resuelto e la web: b) Tateado: f ( 0) 5; f ( 1) 6; f ( ) 5; f ( ) ; como f es cotiua e, y sigo de f () sigo de f (), el teorema de Bolzao os asegura que eiste u valor c (,) tal que f ( c) 0. Para aproimar su valor, tateamos co valores del itervalo (, ): f (,) 1,5; f (,4) 0,596. Por tato,, 4 es u valor que se aproima e meos de ua décima a ua solució de la ecuació dada. Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. De la misma forma que e el apartado aterior, vamos tateado co distitos úmeros, para comprobar que el valor se ecuetra etre y : Figura 6. 17

18 Matemáticas II Tema 8. Elace co el ejercicio resuelto e la web: 10. Teorema de Bolzao. Prueba que las gráficas de las fucioes: f ( ) se( ) y aproimadamete. 1 g( ) se corta e algú puto y localízalo Tateado, ecotramos que: f (1) 0,84 g(1) 1 f (1) g(1) f (1) g(1) (0) f () 0,909 g(1) 0.5 f () g() f () g() (0) Como f y g so cotiuas e el itervalo1,, tambié lo es la fució f g. además, f g cumple: Sigo de [ f (1) g(1)] sigo de [ f () g()]. Segú el teorema de Bolzao, eistirá u puto c e el itervalo (1, ). Tal que f ( c) g( c) 0 f ( c) g( c). Luego f y g se corta e algú puto compredido etre 1 y. Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. Este ejercicio, lo resolveremos igual que el aterior. Escribiremos ambas fucioes, y luego, iremos probado co distitos úmeros hasta obteer el puto e el que se corta: Figura 7. 18

19 Educado co Wiris. Solucioario de Problemas de Matemáticas para Segudo de Bachillerato Elace co el ejercicio resuelto e la web: 11. Valor itermedio. Dada la fució f ( ) 5 prueba que eiste u valor c (1, ), tal que f ( c) 0. f, por ser ua fució poliómica, es cotiua e todo. Además, f ( 1) y f ( ) 5: 0 5. Segú el teorema de los valores itermedios, como 0 está compredido etre f (1) y f () eistirá u úmero c (1,) tal que f ( c) 0. Ahora resolveremos el problema co Wiris: 1. De uevo este ejercicio lo resolveremos escribiedo la fució y calculado el valor que sustituyédolo e esta, os devuelve 0 Figura 8. Elace co el ejercicio resuelto e la web: 19