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sábado, 12 de septiembre de 2015

LIMITE DE UNA FUNCIÓN

LIMITE DE UNA FUNCIÓN
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

La implicación (1) puede escribirse en las siguientes formas equivalentes: 
  

La figura 1. Ilustra gráficamente el significado de e y d en esta última implicación. Observe que para aquellos x que pertenecen al intervalo:  , los correspondientes f(x) pertenecen al intervalo: 
                                                               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). 
O también,  (se lee: límite cuando x tiende a 1 de f(x) es 3) 
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. 
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



Analíticamente: el ejercicio anterior se resuelve así


































Limite de funciones trigonométrica




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