Límites, álgebra y 11.2 continuidad · PDF fileEl Teorema de Límites de...

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11.2 Límites, álgebra y

continuidad

MATE 3013

PROPIEDADES DE LIMITES :

Si y entonces

tenemos que:

L.1 a) b) 𝒍𝒊𝒎𝒙→𝒂𝒙 = 𝒂

limxaf (x) L lim

xag(x) M

limxac c

Límites, álgebra y continuidad

El límite de una constante es la

constante.

El límite de la función

identidad en un valor es el

mismo valor.

Si 𝑓 𝑥 = 5, entonces 𝑓 𝑥

es una función constante.

Su gráfica está dada a la

izquierda.

Usemos la técnica de la

pared para determinar el

De la misma manera

𝑙𝑖𝑚𝑥→45

×

Límites, álgebra y continuidad

𝑙𝑖𝑚𝑥→𝑐5 = 𝑐, para cualquier valor real c.

= 5

Si 𝑓 𝑥 = 𝑥, entonces 𝑓 𝑥

es la función identidad. Su

gráfica está dada a la

izquierda.

Usemos la técnica de la

pared para determinar el

De la misma manera

𝑙𝑖𝑚𝑥→4𝑥

×

Límites, álgebra y continuidad

𝑙𝑖𝑚𝑥→𝑐𝑥 = 𝑐, para cualquier valor real c.

=4

PROPIEDADES DE LIMITES (cont.):

L.2 El límite de una potencia es el límite elevado a la

potencia, y el límite de una raiz es la raiz del límite.

Esto es, que para cualquier entero positivo n,

1.

2.

asumiendo que L ≥ 0 cuando n es par.

lim ( ) lim ( ) ,n

n n

x a x af x f x L

limxa

f (x)n limxaf (x)n Ln ,

Límites, álgebra y continuidad

Ejemplo 1: Justifica el límites:

𝑙𝑖𝑚𝑥→

1

2

(𝑥3) =1

8

Por L1: 𝑙𝑖𝑚𝑥→

1

2

x =1

2

Y por L2.1: 𝑙𝑖𝑚𝑥→

1

2

(𝑥3)

=(𝑙𝑖𝑚𝑥→

1

2

(𝑥)) 3

= 1

2

3

= 1

8

Límites, álgebra y continuidad

PROPIEDADES DE LIMITES (cont.):

L.3 El límite de una suma o diferencia es la suma o la

diferencia de los límites.

L.4 El límite de un producto es el producto de los

límites.

limxa

f (x) g(x) limxaf (x) lim

xag(x) L M .

Límites, álgebra y continuidad

Ejemplo 2: Justificar el límites:

Límites, álgebra y continuidad

Por la propiedad de suma y

resta de límites

Por la propiedad de potencias

de límites y por el límite de

una constante

PROPIEDADES DE LIMITES (cont.):

L.5 El límite de un cociente es el cociente de los

límites.

L.6 El límite de una constante por una función es la

constante multiplicada por el límite.

lim ( )( )lim , 0.

( ) lim ( )

x a

x a

x a

f xf x LM

g x g x M

Límites, álgebra y continuidad

Ejemplo 4: Use las propiedades de límites para

determinar

Por la propiedad L4,

limx4

x2 3x 7

limx4x 4.

Límites, álgebra y continuidad

Ejemplo 4 (conclusión):

Por la propiedad L6,

Por la propiedad L1,

Finalmente, por la propiedad L3, tenemos

4 4

lim 3 3 lim 3 4 12.x x

x x

limx47 7.

limx4

x2 3x 7 16 12 7 11.

Límites, álgebra y continuidad

TEOREMA SOBRE LIMITES DE

FUNCIONES RACIONAL

Para cualquier función racional F, si a está en el

dominio de F,

limxaF(x) F(a).

Límites, álgebra y continuidad

Ejemplo 2: Determinar

Aplicando el teorema sobre límites de funciones

racionales y la propiedad sobre límites sabemos que

podemos sustituir para determinar el límite.

limx0

x2 3x 2 02 3 0 2 2

limx0

x2 3x 2

Límites, álgebra y continuidad

Límites, álgebra y continuidad

Repaso Rápido 1

Determine cada límite. Anote la propiedad de límite que aplica a cada

cado.

a.)

b.)

c.)

3 2

1lim2 3 6x

x x

2

4

2 5 1lim

3 2x

x x

x

2

2lim 1 3x

x

Límites, álgebra y continuidad

Solución del Repaso Rápido

a.)

Sabemos que

1.) lim𝑥→1

2𝑥3 = 2(lim𝑥→1

𝑥)3= 2(13) = 2 Propiedad de límites L6

2.) lim𝑥→1

3𝑥2 = 3 (lim𝑥→1

𝑥)2= 3 1 = 3 Propiedad de límites L6

3.) Propiedad de límites L1

4.) Combinando los pasos 1 - 3 obtenemos

Propiedad de límites L3

1lim 1.x

x

1lim6 6x

3 2

1lim2 3 6 2 3 6 1x

x x

3 2

1lim2 3 6x

x x

Límites, álgebra y continuidad

Solución del Repaso Rápido:

b.)

Sabemos que Entonces,

1.) lim𝑥→4

2𝑥2 = 2 (lim𝑥→4

𝑥)2= 32 Propiedad de límites L4 and L6

2.) lim𝑥→4

5𝑥 = 5 (lim𝑥→4

𝑥) = 20 Propiedad de límites L6

3.) Propiedad de límites L1

4.) Combine los pasos 1-3: Propiedad de límites L3

5.) lim𝑥→4

3𝑥 = 3 (lim𝑥→4

𝑥) = 12 Propiedad de límites L6

6.) Propiedad de límites L1

7.) Combine los pasos 5-6: Propiedad de límites L3

8.) Combine los pasos 4 y 7: Propiedad de límites L5

4lim 4.x

x

4lim1 1x

2

4lim2 5 1 32 20 1 51x

x x

4lim2 2x

4lim3 2 12 2 10x

x

2

4

2 5 1 51lim 5.1

3 2 10x

x x

x

2

4

2 5 1lim

3 2x

x x

x

Límites, álgebra y continuidad

2

2lim 1 3x

x

Solución del Repaso Rápido: c.)

Sabemos que

1.) Propiedad de límites L1

2.) lim𝑥→2

3𝑥2 = 3 (lim𝑥→2

𝑥)2= 12 Propiedad de límites L4 y L6

3.) Combine pasos 1 y 1: Propiedad de límites L3

4.) Use el paso 3.

lim𝑥→2

1 + 3𝑥2 = lim𝑥→2

(1 + 3𝑥2) = 13 Propiedad de límites L2

2lim 2.x

x

2lim1 1x

2

2lim1 3 1 12 13x

x

Example 3: Determinar

El Teorema de Límites de Funciones Racionales

no aplica por que –3 no está en el dominio de

Sin embargo, si simplificamos, el resultado sí se puede

evaluar en x = –3.

.3

92

x

x

limx3

x2 9

x 3

Límites, álgebra y continuidad

Ejemplo 3 (conclusión):

limx3

x2 9

x 3 limx3

x 3 x 3 x 3

limx3

x 3

3 3

6

Límites, álgebra y continuidad

6

3 3

3lim 3x

x

DEFINICION:

Una función f es contínua en x = a si:

1) existe, (existe un valor de y que corresponde a x=a.)

2) existe, (El límite a medida que existe.)

3) (El límite es igual al valor de y que

corresponde a a .)

Una función es contínua sobre un intervalo si es

continua en cada punto en el intervalo.

f (a)

limxaf (x)

limxaf (x) f (a).

x a

Límites, álgebra y continuidad

Ejemplo 4: ¿ Es f contínua en x = 3? Justifique.

1)

2) Por el Teorema sobre los límites de funciones

racionales

3) Como f es contínua en x = 3.

f (x) x2 5

f (3) 32 5 9 5 4

limx3x2 5 32 5 9 5 4

limx3f (x) f (3)

Límites, álgebra y continuidad

Ejemplo 5: ¿Es g una función contínua en x = –2?

Justifique.

1)

2) Estudiamos el límite por la izquierda para determinar

si el límite en x = 2 existe.

limx2

g(x) 1

2 2 3 1 3 2

g(2) 2 1 3

g(x)

1

2x 3, for x 2

x 1, for x 2

Límites, álgebra y continuidad

Ejemplo 5 (conclusión):

Y por la izquierda:

3)

Como , concluímos que el

no existe.

Por lo tanto, g NO es continua at x = –2.

limx2

g(x) 2 1 3

limx2

g(x) limx2

g(x) limx2

g(x)

Límites, álgebra y continuidad

Límites, álgebra y continuidad

Práctica corta

Sea Será continua en ? Why or why not?

1.)

2.) Para determinar el límit, observamos los límites por la derecha y por la izquierda.

Por la izquierda:

Por la derecha:

Como , concluímos que no existe.

Por lo tanto, NO es contínua en

3 5, for 2 ( )

2 1, for 2

x xg x

x x

g 2x

(2) 2(2) 1 4 1 5g

2lim ( ) 3(2) 5 6 5 1x

g x

2lim ( ) 2(2) 1 4 1 5x

g x

2 2lim ( ) lim ( )x x

g x g x

2

lim ( )x

g x

g 2.x

Límites, álgebra y continuidad

Práctica corta

Sea ¿Es una función continuous en Justifique.

será contínua si, . Hallemos el .

Por lo tanto, el . Sin embargo, lo que implica que .

.

En conclusión NO es contínua en .

2 9, for 3

( ) 3

7, for 3

xx

h x x

x

h 3?x

( )h x 3

lim 3x

h x h

3

limx

h x

2

3 3

9lim lim

3x x

xh x

x

3

( 3)( 3)lim

3x

x x

x

3lim 3x

x

6

3

lim 6x

h x

3 7h

h x 3x