Limites indeterminados

En muchas ocasiones se presenta el cálculo de límites de cocientes, diferencias y productos de funciones en los que al reemplazar la variable por el valor al cual tiende se generan indeterminaciones del tipo {short description of image}. El resultado de estos límites no puede anticiparse y el mismo puede ser cero¥ , -¥ , un número finito diferente de cero, o bien puede no existir. Para resolverlos, se realizan procedimientos algebraicos adecuados que permitan salvar la indeterminación.

Para resolver:

 

La indeterminación {short description of image}

Para salvar indeterminaciones de este tipo, es posible reducir el cociente planteado a otro cuyo denominador no sea cero factorizando el numerador y/o el denominador, cancelando luego los factores comunes. En otras ocasiones, es posible crear un factor común multiplicando el numerador y el denominador por la expresión conjugada de la que se presenta en uno de ellos.

Ejemplo. Halle {short description of image}

Al sustituir, resulta {short description of image} y {short description of image} lo que genera una indeterminación del tipo {short description of image}.

Sin embargo, como {short description of image} si x ¹ 3, resulta que la función {short description of image} coincide con la función (x + 3) salvo en x = 3.

Como interesa analizar el comportamiento de la función para valores de x próximos a 3 (por izquierda y por derecha), es posible determinar el comportamiento de {short description of image}analizando el de la función (x + 3).

Por lo tanto puede decirse que {short description of image}

 

La indeterminación {short description of image}

Se analizará el límite del cociente de dos funciones polinomiales en el que la variable crece o decrece indefinidamente. Se debe tener en cuenta que el límite de una función polinomial de grado n ³ 1 cuando x tiende a +¥ ó a -¥ es +¥ ó -¥ . Para resolver límites de este tipo, se dividen el numerador y el denominador de la función dada por xn, siendo n el mayor de los grados de las funciones polinomiales. Luego se aplican las propiedades de los límites.

Ejemplo. Halle {short description of image}

La función dada consiste en el cociente de dos funciones polinomiales: una de grado 4 y otra de grado 3. Por lo tanto, se dividen el numerador y el denominador por x4 y resulta:

{short description of image} {short description of image}

En el ejemplo dado, el grado de la función polinomial del numerador es mayor que el de la del denominador y se obtuvo en este caso ¥.

 

La indeterminación {short description of image}

Los procedimientos algebraicos para salvar una indeterminación de este tipo, se desarrollan en los siguientes ejemplos:

   

Ejemplo. Determine el valor de .

Al reemplazar la variable por 2 resulta ¥ -¥ , que es una indeterminación.

Resolviendo la diferencia se obtiene:

Cuando x se aproxima a 2 por derecha, el numerador tiende a –3 y el denominador a 0 por valores mayores que él. Por lo tanto, la expresión resulta negativa y el límite es -¥.

 = -¥

 

Tomado de: https://www.fca.unl.edu.ar/Limite/2.4%20Limites%20indeterminados.htm