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ANÁLISIS MATEMÁTICO 66 UBA XXI
CÁTEDRA CABANA
2.4.
Calcular los límites laterales indicados, analizando previamente el dominio de la función.
a) $\lim _{x \rightarrow-2^{-}} \sqrt{\frac{x+2}{x+1}}$ y $\lim _{x \rightarrow-1^{+}} \sqrt{\frac{x+2}{x+1}}$
a) $\lim _{x \rightarrow-2^{-}} \sqrt{\frac{x+2}{x+1}}$ y $\lim _{x \rightarrow-1^{+}} \sqrt{\frac{x+2}{x+1}}$
Respuesta
Primero analicemos el dominio de la función \( \sqrt{\frac{x+2}{x+1}} \). Fijate que acá tenemos dos restricciones en juego, por un lado tenemos una raíz cuadrada y además tenemos una división. Tenemos que pedir que:
Reportar problema
1. \( \frac{x+2}{x+1} \geq 0 \)
2. \( x+1 \neq 0 \)
Analicemos el primero punto. Fijate que tenemos que descubrir cuáles $x$ hacen que \( \frac{x+2}{x+1} \geq 0 \). Cada vez sabemos más, así que cada vez tenemos más herramientas para responder esta pregunta. Tenemos dos opciones para encarar esto: Plantearlo por casos (como hicimos al principio de la Práctica 1), es decir, si tenemos una división que nos está dando mayor a cero, es porque numerador y denominador son positivos, o bien numerador y denominador son negativos. De plantear ambos casos van a salir los $x$ que verifican eso. Otra opción, fijate que lo que tenemos ahí es... una homográfica! Y nos están preguntando los $x$ que nos devuelven valores mayores o iguales a cero... es decir, si graficamos esa homográfica y nos fijamos sus raíces y conjunto de positividad también llegamos a la respuesta, lo ves? Yo creo que lo haría de esta última forma, pero depende mucho de cada uno y con qué te sientas más cómodx. De cualquier forma, deberías llegar a que los $x$ para los cuáles esa expresión es mayor o igual a cero están en el intervalo:
\((-\infty, -2] \cup (-1, \infty) \)
Además, tenemos que pedir que \( x+1 \neq 0 \), es decir, \( x \neq -1 \). Igualmente el $-1$ ya ni siquiera estaba contemplado en el caso anterior, así que el dominio de la función $f$ es \((-\infty, -2] \cup (-1, \infty) \).
Con el dominio definido, ahora calculamos los límites laterales indicados:
a. \( \lim_{x \rightarrow -2^-} \sqrt{\frac{x+2}{x+1}} \)
Si en esta expresión sustituimos $x$ por $-2$, fijate que el numerador tiende a $0$ y el denominador tiende a $-1$. Eso hace que lo de adentro de la raíz tienda a $0$, y por lo tanto...
Por lo tanto, \( \lim_{x \rightarrow -2^-} \sqrt{\frac{x+2}{x+1}} = 0 \).
¿Y en qué momento usamos que era $-2$ por izquierda? Aaahhh, si lo usamos pero no te diste cuenta. Fijate que el dominio de esta función es \((-\infty, -2] \cup (-1, \infty) \). ¿Tiene sentido acercarnos a $-2$ por derecha? Nooo, ahí ni siquiera tenemos función, sólo tiene sentido tomar límite cuando $x$ tiende a $-2$ por izquierda, que es donde tenemos función.
b. \( \lim_{x \rightarrow -1^+} \sqrt{\frac{x+2}{x+1}} \)
Si sustituimos en la expresión $-1$, fijate que el numerador tiende a $1$ y el denominador tiende a $0$... ¡Eso lo vimos en la clase de Límites a un punto! Siempre que tenemos un número sobre algo que tiende a cero, ese límite nos da infinito. Para ver si es $+$ o $-$ infinito, tenemos que considerar el signo de numerador y denominador. El numerador tiende a $1$, así que obviamente es positivo. Veamos el denominador: $x$ tiende a $-1$ por derecha, es decir, si querés es algo así como un $-0.9999...$. Entonces, te das cuenta que el denominador tiende a $0$ por derecha, es decir, a algo así como $0.000...1$, o sea, positivo! Listo, entonces positivo sobre positivo, nos da positivo, y nuestro límite nos da $+\infty$
Recapitulando:
a. \( \lim_{x \rightarrow -2^-} \sqrt{\frac{x+2}{x+1}} = 0 \)
b. \( \lim_{x \rightarrow -1^+} \sqrt{\frac{x+2}{x+1}} = +\infty \)
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x+2 ≥ 0 u x + 1 > 0
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