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72 lim 𝑥→0− 𝑓(𝑥) = lim 𝑥→0− 1 𝑥 = −∞ Y por lo tanto lim 𝑥→0− 1 𝑥 no existe. De esta manera, podemos concluir que la recta 𝑥 = 0 es asíntota vertical de la función 𝑓(𝑥) = 1 𝑥 . Similarmente, cuando el valor de 1 en el numerador, queda dividido entre una cantidad a la derecha del número cero, que es positiva y que se va haciendo cada vez más pequeña, se concluye que lim 𝑥→0+ 𝑓(𝑥) = lim 𝑥→0+ 1 𝑥 = ∞ Y por lo tanto, también en este caso concluimos que lim 𝑥→0+ 1 𝑥 no existe. 4.- Determina las asíntotas verticales de la siguiente función. 𝑓(𝑥) = 𝑥 √𝑥 + 2 Solución. Se puede observar que el dominio de la función 𝑓 es el conjunto (−2,∞) y la intersección con el eje y se da en el punto (0,0). Por otra parte, afirmamos que la recta 𝑥 = −2 es asíntota vertical para la función 𝑓(𝑥). En efecto, para −2 < 𝑥 se tiene que 0 < 𝑥 + 2 y lim 𝑥→−2+ √𝑥 + 2 = 0. De esta manera, lim 𝑥→ −2+ 𝑥 √𝑥 + 2 = lim 𝑥→−2+ 𝑥 lim 𝑥→−2+ √𝑥 + 2 = −2 lim 𝑥→−2+ √𝑥 + 2 = −∞ Por lo tanto, la recta 𝑥 = −2 es asíntota vertical para la función 𝑓(𝑥) = 𝑥 √𝑥+2 . 73 𝑓(𝑥) = 𝑥 √𝑥 + 2 Limites en el infinito y Asíntotas horizontales Si una función 𝑓 tiende a un valor constante 𝐿 cuando la variable independiente 𝑥 crece sin límite (𝑥 → ∞) o cuando 𝑥 decrece sin límite (𝑥 → −∞), entonces se escribe lim 𝑥→∞ 𝑓(𝑥) = 𝐿 𝑜 lim 𝑥→−∞ 𝑓(𝑥) = 𝐿 Y se dice que 𝑓 posee límite en el infinito. Definición. Se dice que la recta 𝑦 = 𝐿 es una asíntota horizontal para la gráfica de una función 𝑓(𝑥) si se cumple alguna de las dos condiciones siguientes. lim 𝑥→∞ 𝑓(𝑥) = 𝐿 𝑜 lim 𝑥→−∞ 𝑓(𝑥) = 𝐿 La siguiente figura muestra algunas asíntotas horizontales típicas. 74 1.- Determina cuales son las asíntotas verticales de la siguiente función. 𝑓(𝑥) = 𝑥2 −√𝑥4 − 𝑥2 + 1 Solución. Vamos a evaluar el siguiente límite lim 𝑥→∞ ( 𝑥2 −√𝑥4 − 𝑥2 + 1 ) Este límite es una forma indeterminada del tipo ∞−∞ así que para poder evaluarlo vamos a racionalizar la expresión 𝑥2 − √𝑥4 − 𝑥2 + 1 para reescribir a esté límite como lim 𝑥→∞ ( 𝑥2 −√𝑥4 − 𝑥2 + 1 ) = lim 𝑥→∞ (( 𝑥2 − √𝑥4 − 𝑥2 + 1 ) 𝑥2 + √𝑥4 − 𝑥2 + 1 𝑥2 + √𝑥4 − 𝑥2 + 1 ) = lim 𝑥→∞ ( 𝑥2 − 1 𝑥2 + √𝑥4 − 𝑥2 + 1 ) Y ahora simplemente hay que observar que lim 𝑥→∞ ( 𝑥2 − 1 𝑥2 + √𝑥4 − 𝑥2 + 1 ) = lim 𝑥→∞ ( 1 − 1 𝑥2 1 + √ 𝑥4 − 𝑥2 + 1 𝑥4 ) = lim 𝑥→∞ (1 − 1 𝑥2 ) lim 𝑥→∞ (1 + √1 − 1 𝑥2 + 1 𝑥4 ) = 1 − 0 1 + √1 − 0 + 0 = 1 2 Por lo tanto, concluimos que la recta 𝑦 = 1 2 es asíntota vertical de la función 𝑓(𝑥). Similarmente, es posible verificar que lim 𝑥→−∞ ( 𝑥2 − √𝑥4 − 𝑥2 + 1 ) = 1 2 𝑦 = 𝑥2 −√𝑥4 − 𝑥2 + 1
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