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INDICE TEORIA • Definizione di limite • Limiti di forma immediata • Limiti di forma indeterminata • Applicazione del Teorema di L’Hospital • Ordine degli infiniti e infinitesimi • Limiti notevoli • Asintoti ESERCIZI • Limiti immediati • Limiti indeterminati • Asintoti di funzioni • Asintoti di funzioni parametriche
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LIMITI DI FORMA IMMEDIATA
I limiti di forma immediata sono tutti quei limiti per i quali con la semplice sostituzione siottiene subito il risultato. A tale proposito , prima dei relativi esempi , daremo la seguente tabellariassuntiva di tutti i casi di limiti di forma immediata.
00
++
+=
n
00
+−
−=
n
00
−−
+=
n
00
−+
−=
n
00
++
+∞=
00
+−
−∞=
00
−−
+∞=
00
−+
−∞=
+= +∞+
n
0
+= −∞−
n
0
−= −∞+
n
0
−= +∞−
n
0
++∞
= +n0
+−∞
= −n0
−+∞
= −n0
−−∞
= +n0
+∞= +∞+0
+∞
= −∞−0
−∞= −∞+0
−∞
= +∞−0
+∞+
= +∞n
+∞−
= −∞n
−∞+
= −∞n
−∞−
= +∞n
±∞=++±∞ )()( n ±∞=−+±∞ )()( n ( ) ( )+∞ + +∞ = +∞ ( ) ( )−∞ + −∞ = −∞
( ) ( )+∞ ⋅ +∞ = +∞ ( ) ( )−∞ ⋅ −∞ = +∞ ( ) ( )+∞ ⋅ −∞ = −∞ ( ) ( )−∞ ⋅ +∞ = −∞
( ) ( )+∞ ⋅ + = +∞n ( ) ( )−∞ ⋅ + = −∞n ( ) ( )+∞ ⋅ − = −∞n ( ) ( )−∞ ⋅ − = +∞n
( ) ( )±∞ = ±∞−n dispari ( ) ( )±∞ = +∞−n pari ±∞ = ±∞−n dispari +∞ = +∞−n pari
±∞=±∞ −disparin)( +∞=±∞ −parin)( +∞=+∞ +∞)( +−∞ =+∞ 0)(
++∞+ = 0)0( +∞=−∞+ )0(
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Questi ultimi valori trovati , legati alle funzioni logaritmiche ed esponenziali , sono megliogiustificati dai corrispondenti grafici relativi.
log ( )a 0+ = −∞ log ( )a 0+ = +∞
a > 1 0 1< <a
log ( )a +∞ = +∞ log ( )a +∞ = −∞
a −∞ += 0 a −∞ = +∞
a > 1 0 1< <a
a +∞ = +∞ a +∞ += 0
y xa= log y xa= log
a > 1 0 1< <a
y a x= y a x=
a > 1 0 1< <a
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Interpreteremo tali tipi di tabelle con qualche esempio :
02
1lim =
−−∞→ xx 0
2
1lim =
−+∞→ xx −∞=
−−→ 2
1
2lim
xx +∞=
−+→ 2
1
2lim
xx
+∞=
−−∞→ 2lim
xx
( ) +∞=−++∞→
522lim xxx
12
1
32
12
2lim +=
+−−→ xxx
2
1
3
5
2lim −=
−
+→ x
x
x ( ) 2522
1lim −=−+
+→xx
x 0
32
22
2lim =
+−−
−→ xx
x
x
tali risultati sono stati ottenuti mediante una semplice sostituzione : al valore della variabile xsi è sostituito il corrispondente valore su indicato.
LIMITI DI FORMA INDETERMINATA
I limiti di forma indeterminata sono tutti quei limiti per i quali , al contrario dei precedenti ,non si ottiene immediatamente il risultato.
Le forme cosiddette di indeterminazione sono le seguenti : ( generalmente riferite alla funzione)
Esaminiamo quindi i casi più frequenti che si possono verificare :
1° caso :
Tale tipo di limite si risolve applicando i metodi della scomposizione ( il tutto per arrivare asemplificare).
00 ;
∞∞ ; ±∞ ∞m ; 0⋅∞ ; ( )00 ; ( )0∞ ; ( )∞1
00
)()(
lim0
=→ xmBxnA
xx
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Es. 0
0
1
23lim
2
1=
−+−
→ x
xxx
( )( ) ( ) 12lim
1
21lim
11−=−=
−−−
→→x
x
xxxx
Es. ( ) 0
0
1
23lim 2
2
1=
−+−
→ x
xxx
( )( )( )( )
( )( )( )( )
( )( ) 2
1
1
2lim
11
21lim
11
21lim
111=
+−
−=+−−−−
=+−−−
→→→ x
x
xx
xx
xx
xxxxx
2° caso :
Tale tipo di limite si risolve mediante raccoglimento a fattor comune , sia al numeratore cheal denominatore , della variabile di grado massimo.
Es. ∞−∞+=
−−++
+∞→ xx
xxx 3
2 43lim
01
1
431
lim)
11(
)431
(lim
2
32
23
323
=−−
++=
−−
++
+∞→+∞→
x
xxx
xx
xxxx
xx
Es. limx
x x
x x→+∞
+ ++ +
=+∞+∞
4
3
3 4
∞+=−+
++=
−+
++
+∞→+∞→
3
43
34
434
11
431
lim)
11(
)43
1(lim
xx
xx
xxx
xxx
xx
∞∞=∞→ )(
)(lim
xmBxnA
x
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NOTA : Il segno è stato valutato dal rapporto dei segni nella forma indeterminata.
Questo 2° caso pur tuttavia lo possiamo riassumere in un :
2° caso-generalizzato :
( facciamo presente che il fatto di non indicare i relativi segni per il termine ( )∞ , indica che questopuò assumerli indifferentemente tutti).
Nei primi due casi volendo valutare il segno relativo del termine che otterremo , dovremovalutare il rapporto dei segni nella forma indeterminata.
Per ottenere l'esatto valore del termine l , eseguiremo il rapporto dei coefficienti dei termini digrado massimo.
Es. ∞−∞+=
−−++
+∞→ xx
xxx 3
2 43lim poiché n = 2 , m = 3 0
43lim
3
2
=−−
+++∞→ xx
xxx
∞∞=∞→ )(
)(lim
xmBxnA
x
1) lim( )( )x
An xBm x→∞ = ∞ n > m
2) lim( )( )x
An xBm x→∞ = 0 n < m
3) lim( )( )x
An xBm x
l→∞ = ≠ 0 n = m
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Es. ∞+∞+=
++++
+∞→ xx
xxx 3
4 43lim poiché n = 4 , m = 3 +∞=
++++
+∞→ xx
xxx 3
4 43lim
Es. ∞−∞−=
−+−
−∞→ 2
2
82
54lim
xx
xxx
poiché n = 2 , m = 2 2
1
8
4
82
54lim
2
2
=−−=
−+−
−∞→ xx
xxx
3° caso : oppure :
Tale tipo di limite si risolve applicando le operazioni della razionalizzazione di radicali.( Anche in questo caso è evidente che si arriva poi a semplificare).
Es. 0
0
1
22lim
1=
−−
→ x
xx
( )
( )∞=
−=
−−−
=−−
⋅−−
→→→ 22
2lim
221
12lim
22
22
1
22lim
111 xxx
x
x
x
x
xxxx
Es. 0
0
1
112lim
1=
−−−
→ x
xx
( )1
112
2lim
)122(1
112lim
)122(
)112(
1
)112(lim
111=
+−=
+−−−−
=+−+−
⋅−
−−→→→ xxx
x
x
x
x
xxxx
00
)(
)(lim
0=→ xpB
n xmAxx 0
0
)(
)(lim
0=→ n xpB
xmAxx
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Es. 0
0
42
2lim
32=
−−
→ x
xx
( )( )
( ) ( )( )
( )0
2
42lim
22
422lim
42
42
42
2lim
3 2
2
3 2
23 2
3 2
32=
−=
−−−
=−
−⋅
−−
→→→
x
x
xx
x
x
x
xxxx
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32.
2
3
14
43
14
43
14
43
14
43
14
43
14
43
14
341
14
341
22
2222
222
limlim
limlimlim
limlimlim
−=
−−
+
=
−−
+
=
−−
+=
−
+=
−
+⇒
=−
+=
−
++−=
−
+−−
−∞→−∞→
−∞→−∞→−∞→
−∞→−∞→−∞→
⇒
x
x
xx
xx
xx
x
xx
x
xx
x
x
x
x
xx
x
xx
xx
xxx
xxx
33.
( )
∞−=
+−=
+−
=
+−⇒∞−∞+=+−
+∞→+∞→
+∞→+∞→
⇒ 33
33
33
33 3
21
121
21
21
limlim
limlim
xx
xxx
xxxxx
xx
xx
14
3412
lim−
+−−−∞→ x
xxx
3 321lim xxx
+−+∞→
Risolvere i seguenti limiti
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34.
( )
( ) ( ) ( )( ) ( )
( ) ( )( )
( ) ( )( ) ( )0
22122212
3
22122212
221222122212
2212
3 233 2
333 2
3 233 233
33
lim
lim
lim
=−++−++
⇒
=−++−++
−++−++−+⇒
∞+∞−=−−+
−
−∞→
−∞→
−∞→
xxxx
xxxx
xxxxxx
xx
x
x
x
35.
( )
( ) ( )=
+−+−−
−−=
+−+−−
−+−−⇒
=
+−+−−
+−+−
+−−−⇒
∞+∞−∞+=
−
+−−−
++
+∞→+∞→
+∞→
+∞→
23225
274
23225
2344
23225
232232
25
232
242
23
242
24234
242
242242
242
limlim
lim
lim
xxxxx
xx
xxxxx
xxxxx
xxxxx
xxxxxxxx
x
xxxx
xx
x
x
25
223422lim
−
+−−−+∞→ x
xxxxx
33 2212lim −−+−∞→
xxx
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5
2
231
21
25
274
231
21
25
274
2312
25
274
42
3
42
3
3
3
42
22
3
3
lim
limlim
−=
+−+−
−
−+−
⇒
=
+−+−
−
−+−
=
+−+−
−
−+−
⇒
+∞→
+∞→+∞→
xxxx
xx
xxxxx
xxx
xxxxx
xx
xxx
x
xx
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