Vista previa del material en texto
TRABAJO PRÁCTICO N°3 LÍMITE DE FUNCIONES ANÁLISIS MATEMÁTICO I – FRT – UTN Página 17 Ejercicio 1: Aplicando el concepto intuitivo de límite en las funciones dadas a continuación, realice una tabla de valores adecuada y concluya si existe o no el xf ax lim . Luego verifica gráficamente utilizando el software GEOGEBRA. a). ?lim;1 0 2 xfxxf x b). ?lim; 2 4 2 2 xf x x xf x c). ?lim 232 213 2 xf xsix xsix xf x d). ?lim;1 1 xfxxf x e). ?lim; 0 xf x xsen xf x f). ?lim;1 0 /1 xfxxf x x Ejercicio 2: Dada la siguiente gráfica de una función, analice las consignas expuestas y concluya si existe o no el xf ax lim . En cada caso justifique su respuesta. 4f 3f 1f 3f xf x 4 lim xf x 3 lim xf x 1 lim xf x 3 lim xf x 4 lim xf x 3 lim xf x 1 lim xf x 3 lim xf x 4 lim xf x 3 lim xf x 1 lim xf x 3 lim xf x lim xf x lim x y TRABAJO PRÁCTICO N°3 LÍMITE DE FUNCIONES ANÁLISIS MATEMÁTICO I – FRT – UTN Página 18 Ejercicio 3: Bosqueja la gráfica de una función que cumpla con las siguientes condiciones: 𝑙𝑖𝑚 → ∞ 𝑓(𝑥) = 0 𝑙𝑖𝑚 → 𝑓(𝑥) = 4 𝑙𝑖𝑚 → 𝑓(𝑥) = 0 𝑓(−1) = 4 𝑙𝑖𝑚 → 𝑓(𝑥) = 2 𝑙𝑖𝑚 → 𝑓(𝑥) = 2 𝑓(0) = 0 𝑙𝑖𝑚 → 𝑓(𝑥) = −∞ 𝑙𝑖𝑚 → 𝑓(𝑥) = +∞ ∄ 𝑓(2) 𝑙𝑖𝑚 → 𝑓(𝑥) = 4 𝑙𝑖𝑚 → 𝑓(𝑥) = 4 𝑓(4) = 4 𝑙𝑖𝑚 → ∞ 𝑓(𝑥) = 0 Ejercicio 4: Dados los siguientes limites lim → 𝑓(𝑥) = −5 lim → 𝑔(𝑥) = 0 lim → ℎ(𝑥) = 3 Aplicando propiedades de límites, encuentre los límites que existan. Si el límite no existe, explique por qué. 𝑎) lim → [𝑓(𝑥) + 𝑔(𝑥)] 𝑏) lim → [ℎ(𝑥)] 𝑐) lim → 𝑓(𝑥) 𝑑) lim → 1 𝑔(𝑥) 𝑒) lim → 𝑓(𝑥) 𝑔(𝑥) 𝑓) lim → 𝑔(𝑥) ℎ(𝑥) 𝑔) lim → 2𝑓(𝑥) 𝑔(𝑥) − ℎ(𝑥) Ejercicio 5: Aplicando definición de valor absoluto, encuentre los siguientes límites, si existen. Si no existe, explique por qué. 𝑎) lim → |𝑥 + 3| 𝑏) lim → 1 𝑥 − 1 |𝑥| 𝑐) lim → 1 𝑥 − 1 |𝑥| 𝑑) lim → |𝑥 − 7| 𝑥 − 7 Ejercicio 6: Dada la función 𝑓(𝑥) = 𝑥 𝑠𝑖 𝑥 < 0 2𝑥 𝑠𝑖 0 < 𝑥 ≤ 3 5 − 𝑥 𝑠𝑖 𝑥 > 3 Evalúe si existen los siguientes límites: 𝑎) lim → 𝑓(𝑥) 𝑏) lim → 𝑓(𝑥) 𝑐) lim → 𝑓(𝑥) 𝑑) lim → 𝑓(𝑥) 𝑒) lim → 𝑓(𝑥) 𝑓) lim → 𝑓(𝑥) TRABAJO PRÁCTICO N°3 LÍMITE DE FUNCIONES ANÁLISIS MATEMÁTICO I – FRT – UTN Página 19 FORMAS INDETERMINADAS 𝟎 𝟎 ∞ ∞ ∞ − ∞ 𝟎 . ∞ 𝟎𝟎 ∞𝟎 𝟏 Ejercicio 7: Resuelve analíticamente, aplicando propiedades. Luego, verifica gráficamente utilizando el software GEOGEBRA. a). lim → (𝑥 − 2) + √𝑥 b). 𝑙𝑖𝑚 → c). 𝑙𝑖𝑚 → d). 2 3 21 4 3 lim 2 3 2x x x x x x e). 0 1 1 lim x x x f). 𝑙𝑖𝑚 → g). 𝑙𝑖𝑚 → | | h). 𝑙𝑖𝑚 → 𝑓(𝑥) 𝑠𝑖 𝑓(𝑥) = 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑥 ≤ 𝑐𝑜𝑠 𝑥 − 𝑥 > i). 𝑙𝑖𝑚 → 𝑓(𝑥) 𝑦 𝑙𝑖𝑚 → 𝑓(𝑥) 𝑠𝑖 𝑓(𝑥) = 𝑥 ≤ 1 (𝑥 − 1) + 𝑥 > 1 j). 𝑙𝑖𝑚 → k). 𝑙𝑖𝑚 → 𝑠𝑒𝑛(𝑥 ) l). 𝑙𝑖𝑚 → 𝑠𝑒𝑛 𝑥 Ejercicio 8: Resuelve analíticamente, aplicando propiedades. a). 𝑙𝑖𝑚 →∞ b). 23 1 lim x x x c). lim 5 x x x d). 𝑙𝑖𝑚 →∞ √𝑥 − 3 − 𝑥 e). 𝑙𝑖𝑚 →∞ √ √ f). 4 2 lim 2 x x x g). lim → h). 7 3 5 4 2 1132 lim x xx x i). 𝑙𝑖𝑚 → ∞ + 1 j). 𝑙𝑖𝑚 → ∞ k). 𝑙𝑖𝑚 → ∞ l). 𝑙𝑖𝑚 → ∞ TRABAJO PRÁCTICO N°3 LÍMITE DE FUNCIONES ANÁLISIS MATEMÁTICO I – FRT – UTN Página 20 Ejercicio 9: Dadas las siguientes funciones, determina si poseen asíntotas verticales y horizontales. Luego verifica gráficamente utilizando el software GEOGEBRA. a). 42 x x xf b). 4 2 2 x x xg c). 34 232 2 23 xx xxx xh d). 2 2 x xf e). 3x x y f). 22 23 xx xx xg g). 2 xtgxf h). 𝑓(𝑥) = 𝑥 ≤ 1 𝑙𝑛(𝑥 − 1) 𝑥 > 1 i). x x xg 4 log 2 2 j). 2 3 : x x xff k). l). 1 2 ln)( x x xf m). 2 4 ( ) 2 x f x x n). 63log xxf PRIMER LÍMITE FUNDAMENTAL Si 0 < x < π/2, se cumple que: 1 x xsen xf Ejercicio 10: Resuelve analíticamente, los siguientes límites. a). xsen xsen x 5 2 lim 0 b). x xsen x cos1 lim c). 𝑙𝑖𝑚 → ⋅ d). xxtg x 2sec1lim 4 e). xsenx x x 1cos lim f). xsen x x 2 2 2 1 2 lim g). xsenx xsenx x 3 lim 0 h). nxsen mxsen x 0 lim i). 𝑙𝑖𝑚 → j). xsen xx x 11 cos lim 2 0 k). 3 5 lim x sen x l). xxx xsenx x cos3 2 lim 0 3 ln 1 2 2 f x x TRABAJO PRÁCTICO N°3 LÍMITE DE FUNCIONES ANÁLISIS MATEMÁTICO I – FRT – UTN Página 21 Ejercicio 11: Determinar los valores de a para que existan los siguientes límites. a). lim → 𝑓(𝑥) 𝑠𝑖 𝑓(𝑥) = ⎩ ⎪ ⎨ ⎪ ⎧ 𝑠𝑖 𝑥 < 0 𝑠𝑖 𝑥 ≥ 0 b). lim → 𝑓(𝑥) 𝑠𝑖 𝑓(𝑥) = 6 𝑐𝑜𝑠 𝑥 𝑠𝑖 𝑥 ≤ 0 𝑎(𝑥 + 2) 𝑠𝑖 𝑥 > 0 c). lim → 𝑓(𝑥) 𝑠𝑖 𝑓(𝑥) = 𝑥 + 𝑎 𝑠𝑖 𝑥 ≤ 2 𝑙𝑜𝑔 √𝑥 + 14 𝑠𝑖 𝑥 > 2 d). lim → 𝑓(𝑥) 𝑠𝑖 𝑓(𝑥) = ⎩ ⎪ ⎨ ⎪ ⎧ 𝑠𝑖 𝑥 < 0 𝑠𝑖 𝑥 ≥ 0 SEGUNDO LÍMITE FUNDAMENTAL 𝑆𝑒𝑎𝑓(𝑥) = 1 + 1 𝑥 𝑠𝑒 𝑣𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎 𝒍𝒊𝒎 𝒙→∞ 𝟏 + 𝟏 𝒙 𝒙 = 𝒆 El teorema también se cumple cuando: e x x x 1 1lim lim 𝑡→0 (1 + 𝑡) 1 𝑡 = 𝑒 Ejercicio 12: Resuelve analíticamente, los siguientes límites. a). 𝑙𝑖𝑚 →∞ 1 − b). 𝑙𝑖𝑚 →∞ (1 + 𝑥) c). 𝑙𝑖𝑚 →∞ 1 + d). 𝑙𝑖𝑚 →∞ e). 𝑙𝑖𝑚 →∞ ( ) f). 𝑙𝑖𝑚 →∞ g). 𝑙𝑖𝑚 → h). 𝑙𝑖𝑚 →∞ 1 + i). 𝑙𝑖𝑚 → ∞ TRABAJO PRÁCTICO N°3 LÍMITE DE FUNCIONES ANÁLISIS MATEMÁTICO I – FRT – UTN Página 22 Ejercicio 13. Se estima que el crecimiento poblacional de una ciudad está dado por la expresión: t t tf 16 20240 en miles de habitantes, desde su creación en 1810. Calcular: a) ¿Qué población tenía esa ciudad en 1810? b) ¿Qué población tenía en 1890? c) ¿Qué tendencia seguirá pasados 200 años? Ejercicio 14. La cantidad de una droga en la corriente sanguínea t horas después de inyectada intramuscularmente está dada por la función: 1 10 2 t t tf . Al pasar el tiempo, ¿cuál es la cantidad límite de droga en sangre? Ejercicio 15. En un experimento biológico, la población de una colonia de bacterias (en millones) después de x días está dada por: xe y 282 4 a) ¿Cuál es la población inicial de la colonia? b) Resolviendo y x lim , se obtiene información acerca de si la población crece indefinidamente o tiende a estabilizarse en algún valor fijo. Determine cuál de estas situaciones ocurre. Ejercicio 16. Los ingenieros industriales han estudiado un trabajo particular en una línea de montaje. La función tetfy 3,080120 , es la función de la curva de aprendizaje que describe el número de unidades terminadas por hora para un empleado normal de acuerdo al número de horas de experiencia t que él tieneen su trabajo. a) Determine el número de unidades que puede terminar un empleado en el momento que ingresa a esa empresa y luego de su primera hora de experiencia. b) ¿Cuántas unidades puede terminar un empleado cuando el número de horas de experiencia en la fábrica crece indefinidamente? TRABAJO PRÁCTICO N°3 LÍMITE DE FUNCIONES ANÁLISIS MATEMÁTICO I – FRT – UTN Página 23 Ejercicio 17. El peso de un cultivo de bacterias crece siguiendo la ley te y 4,025,01 25,1 donde el tiempo t > 0 se mide en horas y el peso del cultivo en gramos. a) Determine el peso del cultivo transcurridos 60 minutos. b) ¿Cuál será el peso del mismo cuando el número de horas crece indefinidamente? Ejercicio 18. El tejido vivo sólo puede ser excitado por una corriente eléctrica si ésta alcanza o excede un cierto valor que se designa con v. Este valor v depende de la duración t de la corriente. La ley de Weiss establece que b t a v , donde a y b son constantes positivas. Analice el comportamiento de v cuando: a) t se aproxima a cero. b) t tiende a infinito.