Funciones, limites y continuidad

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Algoritmo 2001 - Matemáticas I Tema: 11 1 Funciones: límites y continuidad En la medida en que n toma valores cada vez mayores, ¿a quién se acerca a n ? n 10 100 1000 10000 100000 …. + lim 1 n = 0 n 10 100 10000 1000000 …. + lim 2n n+1 = 2 n 1 10 100 1000 …. + lim (n 2 + 1)= +n 1 10 100 1000 …. + lim (-n 2 + 1)= -Límites de sucesiones a n = 1 n 0,1 0,01 0,001 0,0001 0,00001 …. 0 a n = 2n n+1 1,33.. 1,98… 1,999… 1,9999.. …. 2 a n = n 2 +1 2 101 10001 1000001 …. +a n = -n 2 +1 0 -99 -9999 -999999 …. - IMAGEN FINAL

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11 1Funciones: límites y continuidad

En la medida en que n toma valores cada vez mayores, ¿a quién se acerca an?

n 10 100 1000 10000 100000 ….→+∞lim

1 n = 0

n 10 100 10000 1000000 …. →+∞lim

2n n+1 = 2

n 1 10 100 1000 …. →+∞lim (n2 + 1)= +∞

n 1 10 100 1000 …. →+∞lim (-n2 + 1)= -∞

Límites de sucesiones

an = 1n

0,1 0,01 0,001 0,0001 0,00001 …. →0

an = 2n

n+11,33.. 1,98… 1,999… 1,9999.. …. →2

an = n2+1 2 101 10001 1000001 …. →+∞

an = -n2+1 0 -99 -9999 -999999 …. →- ∞IMAGEN FINAL

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0,1

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0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

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Funciones: límites y continuidad

Representación de los términos de la sucesión an = 1/n

a1

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1

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Funciones: límites y continuidad

Representación de los términos de la sucesión an = 2n/(n + 1)

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4500

5000

5500

6000

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7500

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Funciones: límites y continuidad

Representación de los términos de la sucesión an = n2 + 1

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-8001

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-7001

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-6001

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-3001

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-2001

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Funciones: límites y continuidad

Representación de los términos de la sucesión an = -n2 + 1

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-2500

-2000

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0

500

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2000

2500

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

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Funciones: límites y continuidad

Representación de los términos de la sucesión an = (-1)n . n2

a1a44

a23

Esta sucesión no tiene límite

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11 7Funciones: límites y continuidad

n 10 100 1000 10000 100000 …. →+∞

lim

1 +

1n

n= e

El número e

1 + 1n

n2,59374246012,704813829422 2,716923932236 2,718145926825 2,718268237192 …. →e

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2

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2,8

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

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Funciones: límites y continuidad

Representación de los términos de la sucesión an = (1+1/n)n

a1

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11 9Funciones: límites y continuidad

En la medida en que x toma valores cada vez más próximos a “a”, ¿a quién se acerca f(x)?

x 1 1,9 1,99 1,999 …. →2-

x→2-lim x2 = 4

x 3 2,1 2,01 2,001 …. →2+

x→2+lim x2 = 4

x 1 1,9 1,99 1,999 …. →2-

x→2-lim Ent(x) = 1

x 3 2,1 2,01 2,001 …. →2+

x→2+lim Ent(x) = 1

Límites de funciones en un punto

f(x) = x2 1 3,6 3,96 3,996 …. →4

f(x) = x2 9 4,4 4,04 4,004 …. →4

f(x) = Ent(x) 1 1 1 1 …. →1

f(x) = Ent(x) 3 2 2 2 …. →2

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11 10Funciones: límites y continuidad

En la medida en que x se hace muy grande, con valores positivos ¿a quién se acerca f(x)?

x 1 10 100 1000 …. →+∞x→+∞lim x2 = +∞

x→-∞lim x2 = +∞

x 1 10 100 1000 …. →+∞x→+∞lim

x + 1x = 1

En la medida en que x se hace muy grande, con valores negativos ¿a quién se acerca f(x)?

x -1 -10 -100 -1000 …. →-∞x -1 -10 -100 -1000 …. →-∞

x→- ∞lim

x + 1x = 1

Límites de funciones en el infinito

f(x) = x2 1 100 10000 1000000 …. →+∞

f(x) = x + 1

x 2 1,1 1,01 1,001 …. →1

f(x) = x2 1 100 10000 1000000 …. →+∞

f(x) = x + 1

x 0 0,9 0,99 0,999 …. →1

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11 11

- 4 - 2 2 4 6 8 10

2

4

6

8

10

y = x + 1x - 1

Funciones: límites y continuidad

x→+∞lim

x + 1x - 1 = 1

Significado geométrico del límite finito de una función, para x → + ∞

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11 12

- 4 - 2 2 4 6 8 10

2

4

6

8

10

y = x + 1x - 1

Funciones: límites y continuidad

x→1+lim

x + 1x - 1 = +∞

Significado geométrico del límite infinito de una función para x

tendiendo a un número real

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11 13Funciones: límites y continuidad

• x→3lim

x + 1x - 1 =

x→1lim

x + 1x - 1 =

x→1+lim

x + 1x - 1 = + ∞

x→1−lim

x + 1x - 1 = - ∞

x→+∞lim

x + 1x - 1 =

x→+∞

lim 1 +

1x

1 - 1x

= 1

Indet k0

Indet ∞∞

No hay indeterminación

42 = 2

Cálculo de límites (I)

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11 14Funciones: límites y continuidad

x→1lim

x2 - 1x - 1 =

x→−∞lim

x + 1x - 1 =

x→−∞

lim 1 +

1x

1 - 1x

= 1

Indet 00

Indet ∞∞

x→1lim

(x - 1)(x + 1)x - 1 = 2

Cálculo de límites (II)

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11 15Funciones: límites y continuidad

x→ 0

lim x

1 - 1 - x = 2

Indet 00

x→ 0

lim x(1 + 1 - x)

(1 - 1 - x) (1 + 1 - x) =

x→ 0lim ( 1 + 1 - x) =

• x→ +∞lim

x2 + x

x =

Indet ∞∞

x→ +∞lim

1 + 1x

1 = 1

• x→ −∞lim

x2 + x

x =

Indet ∞∞

x→ +∞lim

1 - 1x

-1 = -1x→ +∞lim

x2 - x

-x =

Cálculo de límites (III)

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11 16Funciones: límites y continuidad

Estudio del

x→0

lim sen x

x . Se pone la calculadora en modo Rad para construir las siguientes tablas.

x 0,1 0,01 0,001 0,0001 0,00001 0,0000001sen x

x0,998334166468 0,999983333416 0,999999833333 0,999999998333 0,99999999998 0,999999999999

x - 0’1 - 0’01 - 0’001 - 0’0001 - 0’00001 - 0’0000001sen x

x0,998334166468 0,999983333416 0,999999833333 0,999999998333 0,99999999998 0,999999999999

Los resultados sugieren que x→0+lim

sen xx =1

Los resultados sugieren que x→0-lim

sen xx =1

En consecuencia: x→0lim

sen xx =1

Límites de funciones trigonométricas

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11 17Funciones: límites y continuidad

El x→0lim

sen xx geométricamente

10 5 5 10

0.2

0.2

0.4

0.6

0.8

1

• La función no está definida en 0.

• Pero está definida en las proximidades del punto 0

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11 18Funciones: límites y continuidad

Gráfica de la función f (x) = x+1 si x ≤ 0x - 1 si x > 0

x + 1 si x ≤ 0 x - 1 si x >0

X

Y

1

-1

-1

1

• x→0+lim f(x) =

x→0+lim (x - 1) = -1

• x→0-lim f(x) =

x→0-lim (x + 1) = 1

• f(0) = 1

f(x) no es continua en el punto xo = 0

Continuidad en un punto

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