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Cálculo Diferencial Anexo 2 Actividad Semana 2 (corte 1) – Definición intuitiva de Límite (Del 13 al 17 de septiembre) Las bases del cálculo resultaron escasas desde los inicios de su desarrollo en manos de Isaac Newton y Gottfried Leibnitz en el siglo XVII. El uso de infinitésimos generó gran controversia, debido a la vaguedad de los conceptos y a lo dudoso de los razonamientos. El planteamiento riguroso del cálculo llegó de la mano de Augustín – Louis Cauchy, fundamentando en términos de límites los principales conceptos relacionados con la derivada y la integral. Cauchy define el límite de la siguiente forma: Cuando los valores sucesivamente atribuidos a una variable dada se aproximan indefinidamente a un valor fijo, de tal manera que acaban de diferir de él tan poco como se quiera. El Cálculo es una disciplina de la Matemática considerada como el estudio de los límites. La noción de límite está asociada con el comportamiento de una función cerca de “c”, no en “c”, de manera que decir que Lxfcx lim , significa que cuando “x” está cerca, pero diferente de “c”, xf está cerca de L . Otra manera de entender el concepto de límite es considerar que Lxf conforme cx , es decir, el límite de xf , cuando x tiende a “c” es igual a L . Aunque es necesario entender y aplicar leyes para los límites, por rapidez en el procedimiento simplificamos y damos por hecho su aplicación y sustituimos directamente los límites. (Ver propiedades de los límites en tu guía de actividades). Ejemplos: 1.- 9333lim 3 xx (se sustituye x = - 3, en la expresión 3x) 2.- 1331632434lim 22 2 xx ( 2x significa sustituir el 2 por “x” en la expresión) 3.- 752151252lim 33 1 xxx 4.- 9 6 54 33 9343 3 94lim 2 23 2 23 3 x xx x 5.- 33lim 5 x Cálculo Diferencial 6.- 0 0 33 633 3 6lim 22 3 x xx x Se puede observar en el ejemplo 6, que el valor de xf para x = 3 no está definido, pero su límite existe como lo veremos de manera gráfica. Sea la función 3 62 x xxxf se trazará su gráfica y para ello se elabora la siguiente tabla: x -1 0 1 2 3 4 5 6 7 y 1 2 3 4 - 6 7 8 9 Se puede observar que existe una discontinuidad en la función cuando “x” tiende a 3. 0 03 33 6333 2 f f Pero se puede hacer un acercamiento hacia x = 3, dándole valores muy cercanos a él, tanto por la izquierda como por la derecha, para determinar el valor del límite cuando “x” se acerca al 3. x 2.7 2.8 2.9 2.99 3 3.01 3.1 y 4.70 4.80 4.90 4.99 - 5.01 5.1 Cálculo Diferencial Así, 5 3 6lim 2 3 x xx x , es decir, cuando “x” tiende a 3, xf tiende a 5 y es su límite. Ejercicio 1: Determinar el límite para las siguientes expresiones 1. 12lim 2 6 xx 6. 9lim 2 3 xx 2. xxx 2 3 3lim 7. 32 2 12lim xx 3. 2 3lim 2 1 x xx x 8. 6 3lim 2 0 x x x 4. 2 53lim 2 2 1 x x 9. 1 22 1 2 3lim x x x 5. 24lim 2 2 xxx 10. x xxx 42lim 24 Ejercicio 2: Determinar el límite para las siguientes expresiones utilizando aproximaciones en una tabla 1.- 1 1lim 2 1 x x x x 0.9 0.99 0.999 1 1.001 1.01 f(x) - 2.- 63 86lim 2 2 x xx x x 1.99 1.999 2 2.001 2.01 2.1 f(x) - Cálculo Diferencial 3.- 1 1lim 3 1 x x x x 0.9 0.99 0.999 1 1.001 1.01 1.1 f(x) - 4.- 2 2 0 416lim x x x x -0.5 -0.1 -0.01 0 0.01 0.1 0.5 1 y - Ejercicio 3: Determinar el límite para las siguientes expresiones trascendentes (observa los ejemplos resueltos). Ejemplo 1. , resolviendo: porque 53 = 125 Ejemplo 2. , resolviendo: Ejemplo 3. , resolviendo: (en las funciones trigonométricas el valor de π equivale a 180°, si se utiliza modo “deg” en la calculadora, por lo que π/6 equivale a 30°. 1. 6. 2. 7. 3. 8. 4. 9. 5. 10. Videos sugeridos:https://www.youtube.com/watch?v=9StHfvm3biE https://www.youtube.com/watch?v=yocoqbEHwBM
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