LÍMITS. Concepte

Càlcul del límit d'una funció en el infinit

Com calculo el límit d'una funció en el infinit?

Per calcular empilement lim espace espace avec x flèche vers la droite plus infini en dessous f parenthèse gauche x parenthèse droite espace espace espace espace o espace b é espace espace empilement l i m espace espace avec x flèche vers la droite moins infini en dessous f parenthèse gauche x parenthèse droite espace espace el que hem de fer  és substituir, en l'expressió de la funció, la x per un valor molt gran  o molt petit segons sigui el cas, i tenir present les operacions amb   \infty

Aquí teniu alguns exemples:

Funció polinòmica p(x)

 \small {\lim} \limits_{x \to \infty} {p(x)}=\infty

En tot cas cal saber el signe dels infinits.

Exemple: p(x) =-x^3-x+1

Volem calcular els límits:

 \small {\lim} \limits_{x \to + \infty} {p(x)} i  \small {\lim} \limits_{x \to - \infty} {p(x)}

Per calcular aquest límits convindria fer una taula per saber la tendència de la funció:

Primer posem valors de "x" que van creixent cap a l'infinit, i estudiem què passa amb les seves imatges, i observem que obtenim valors molt petits , ja que són negatius.

 \small {\lim} \limits_{x \to + \infty} {p(x)}                             \small {\lim} \limits_{x \to - \infty} {p(x)}
x -x3-x+1 x -x3-x+1
10 -1009 -10 1011
100 -1000099 -100 1000101
1000 ... -1000 ...
10000 ... -10000 ...
+∞ -∞ -∞ +∞
Per tant  \small {\lim} \limits_{x \to + \infty} {p(x)}=- \infty Per tant  \small {\lim} \limits_{x \to - \infty} {p(x)}=+ \infty

De fet en un polinomi el límit quan x tendeix a infinit el determina el terme de grau més alt. En aquest exemple el terme important i que és necessari per calcular el límit és -x3

Funció racional

Les funcions racionals són les formades per la divisió de dos polinomis f(x)= \frac{P(x)}{Q(x)}

on P(x) és un polinomi axn +bxn-1+.....

on Q(x) és un altre polinomi cxm +dxm-1+.....

 \small {\lim} \limits_{x \to \infty} {f(x)}={\lim} \limits_{x \to \infty} \frac{P(x)}{Q(x)}

Per calcular aquests límit només ens fixarem en el terme de grau més alt de cada polinomi i aquests termes ens donaran el límit. És a dir ens fixarem en

axn del polinomi P(x) i en cxm del polinomi Q(x)

Regla del grau:

        • Si el grau de P(x) és més gran que grau de Q(x) el  \small {\lim} \limits_{x \to \infty} {f(x)}={\lim} \limits_{x \to \infty} \frac{P(x)}{Q(x)}=\infty
        • Si el grau de P(x) és més petit que grau de Q(x) el  \small {\lim} \limits_{x \to \infty} {f(x)}={\lim} \limits_{x \to \infty} \frac{P(x)}{Q(x)}=0
        • Si el graus són iguals cal dividir els coeficients de grau més alt, entre sí  \small {\lim} \limits_{x \to \infty} {f(x)}={\lim} \limits_{x \to \infty} \frac{P(x)}{Q(x)}=\frac{a}{c}

Exemple

f(x)= \frac {-x^3-x+1}{20x^3-500}

Calculem

 \small {\lim} \limits_{x \to \infty}{f(x)}={\lim} \limits_{x \to \infty} \frac{P(x)}{Q(x)}={\lim} \limits_{x \to \infty} \frac {-x^3-x+1}{20x^3-500}=\frac{-1}{20}

ja que els graus dels dos polinomis que formen la funció f(x) són iguals

Exemple

f(x)= \frac {-x^3-x+1}{20x^2-500}

Calculem

 \small {\lim} \limits_{x \to \infty}{f(x)}={\lim} \limits_{x \to \infty} \frac{P(x)}{Q(x)}={\lim} \limits_{x \to \infty} \frac {-x^3-x+1}{20x^2-500}=\infty ja que grau numerador és més gran que el del denominador

Exemple

f(x)= \frac {-x^2-x+1}{20x^3-500}

Calculem

 \small {\lim} \limits_{x \to \infty}{f(x)}={\lim} \limits_{x \to \infty} \frac{P(x)}{Q(x)}={\lim} \limits_{x \to \infty} \frac {-x^2-x+1}{20x^3-500}=0 ja que grau numerador és més petit que el del denominador