Límits de Funcions

Apunts: Càlcul infinitesimal – Límits

1. Què és el límit d’una funció?

  • El límit d’una funció descriu el valor al qual “s’acosta” la funció qual la variable independent (x) s’apropa a un punt determinat.
  • No cal que la funció assumeixi aquest valor, només que s’apropi. El límit ens ajuda a entendre el comportament de la funció.
  • Si el límit d’una funció 𝑓(𝑥) en un valor ‹‹a›› és igual a ‹‹b››, s’escriu: lim {x right a} {(f(x)=b)}

Gràfica del comportament de la funció 𝑓(𝑥)=2𝑥+1, el límit quan 𝑥→3 és 7

Exemple: Si tenim la funció 𝑓(𝑥)=2𝑥+1 i volem saber què passa quan 𝑥 s’apropa a 3, podem calcular: lim {(x right 3)} {(2*3+1)=7}

El límit existeix i és 7.

2. Intuïció bàsica

Si la funció és f(x)=2x+1 i es vol calcular lim {x right 1} {f(x)}, podem calcular uns quants punts que s’aproximin a 1 de la manera següent:

3. Límits laterals

Exemple:

4. Límits infinits

  • Algunes funcions no s’acosten a un número, sinó que creixen sense límit. Es nota amb ‹‹››/‹‹+›› o ‹‹−∞››

Exemple:

Gràfica d’exemple de límits tendint a infinit


5. Indeterminacions


6. Per què serveixen els límits?

  • Per descriure situacions on una funció “no està definida” en un punt.
  • Per estudiar la continuïtat de les funcions.
  • Per definir la derivada (tema següent del càlcul infinitesimal).

Exemple en la vida real:

  • El límit ajuda a descriure com es comporta la velocitat d’un cotxe en un instant molt concret (no només en un interval de temps).

Idea clau: El límit és mirar què passa molt a prop d’un punt, encara que en aquell punt la funció no tingui valor.


Esquemes visuals

Exemple bàsic: 𝑓(𝑥)=2𝑥+1, el límit quan 𝑥→3 és 7

Límits laterals: 𝑓(𝑥)=|𝑥|/𝑥, des de l’esquerra dona -1 i des de la dreta +1, així que el límit no existeix.

Límits infinits: 𝑓(𝑥)=1/𝑥, quan 𝑥 s’apropa a 0, la funció creix cap a +∞ o baixa cap a -∞.

Indeterminació resoltax^2-4/x-2 substituint surt 0/0, però el límit és 4.