El concepto de límite es la base
fundamental con la que se construye el cálculo infinitesimal (diferencial e
integral). Informalmente hablando se dice que el límite es el valor al que
tiende una función cuando la variable independiente tiende a un número
determinado o al infinito.
Sea a un punto de un intervalo abierto I,
sea f(x) una función definida en I excepto posiblemente en el punto a. El límite de f(x) cuando x tiende al punto a, es un real L y se escribe:
, si y solamente si, para cada
, existe un
, tal que para todo
, si
entonces,
(1)
Observación
, si y solamente si, para cada
, existe un
, tal que para todo
, si
entonces,
(1)Observación
La implicación (1) puede escribirse en las siguientes
formas equivalentes:
Fig. 1
Ejemplo
Considérese la función definida por:
; x
1 el único punto en el cual f(x) no está definida es en x = 1, pero, en puntos tan cercanos a 1 como se quiera, la función se encuentra
definida. Esta situación da lugar a la siguiente pregunta: ¿Se aproximaf(x) a algún valor específico, cuando x se aproxima a 1?
En las tablas siguientes se hace un seguimiento
de f(x), cuando x se aproxima a 1 por la izquierda (valores menores que 1) y por la derecha
de 1 (valores mayores que 1).
x
|
f(x)
|
0
|
1
|
0.3
|
1.6
|
0.5
|
2 *
|
0.75
|
2.5
|
0.9
|
2.8
|
0.95
|
2.9
|
0.99
|
2.98
|
0.995
|
2.99 **
|
0.999
|
2.998
|
0.9995
|
2.999
|
0.9999
|
2.9998
|
.
|
.
|
.
|
.
|
.
|
.
|
1.000
|
no definido
|
.
|
.
|
.
|
.
|
.
|
.
|
Tabla 1
x
|
f(x)
|
2
|
5
|
1.7
|
4.4
|
1.5
|
4 *
|
1.25
|
3.5
|
1.1
|
3.2
|
1.05
|
3.1
|
1.01
|
3.02
|
1.005
|
3.01 **
|
1.001
|
3.002
|
1.0005
|
3.001
|
1.0001
|
3.0002
|
.
|
.
|
.
|
.
|
.
|
.
|
1.000
|
no definido
|
.
|
.
|
.
|
.
|
.
|
.
|
Tabla 2
La observación atenta de ambas
tablas sugiere una respuesta a la pregunta formulada antes. Nótese
que a medida que los valores de x, se "acercan" a 1, sin tomar el valor de 1,
los valores de f(x) se "acercan" a 3. Dándole a la palabra límite un significado
intuitivo, se dice que:
El "límite" de la función f(x) es 3 cuando x tiende a 1.
La afirmación anterior frecuentemente se expresa
simbólicamente por cualquiera de las formas:
cuando
(se lee: f(x) tiende a 3 cuando x tiende a 1).
cuando
(se lee: f(x) tiende a 3 cuando x tiende a 1).
De una manera mas general, pero conservando el
significado intuitivo de la palabra "límite", se dice que:
, si se puede hacer que f(x) este tan "cerca" de L como se quiera, haciendo que x este suficientemente "cerca" de a, pero siendo distinta de a.
, si se puede hacer que f(x) este tan "cerca" de L como se quiera, haciendo que x este suficientemente "cerca" de a, pero siendo distinta de a.
Volviendo
al ejemplo inicial, supóngase que se quiere que f(x) difiera de 3 en valor absoluto en menos de 1. Es decir, se quiere
que:
Tomado de http://huitoto.udea.edu.co/Matematicas/8.2.html
Tomado de http://huitoto.udea.edu.co/Matematicas/8.2.html
Analíticamente: el ejercicio anterior se resuelve así
Limite de funciones trigonométrica






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