92
lim !→# $(&) ((&) ; ((&) ≠ 0 lim ! # $ ( & ) ∗(( &) ./0 $ →% [2 ( 3 ) 5 ( 3 ) ] ./0 $→& 2(3) = 2(8) ./0 $→% [2(3) + 5(3)] Límites de Funciones Reales con Graph versión 4.4.2 Yersi Luis Huamán Romaní María Verónica Seminario Morales María Gregoria Sánchez Prieto Lucy Marisol Reyes Arteaga José Luis Estrada Pantia

Desarrollo de la Educación

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Page 1: Desarrollo de la Educación

lim!→#$(&)((&) ; ((&) ≠ 0

lim!→# $(&) ∗ ((&)

./0$→%[2(3)− 5

(3)]

./0$→& 2(3) = 2(8)

./0$→%[2(3) + 5(3)]

Límites de Funciones Reales con Graph versión 4.4.2

Yersi Luis Huamán Romaní

María Verónica Seminario Morales María Gregoria Sánchez Prieto

Lucy Marisol Reyes Arteaga José Luis Estrada Pantia

Page 2: Desarrollo de la Educación

2

Yersi Luis Huamán Romaní Universidad Nacional de Frontera https://orcid.org/0000-0001-7209-7727 [email protected] [email protected] Licenciado en Ciencias Físico Matemáticas especialidad Matemáticas de la Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga, con número de registro 1469 del Colegio de Matemáticos del Perú (COMAP). Magister en Docencia Universitaria y Gestión Educativa, doctorando en Educación.

Docente de categoría Asociado con experiencia en Docencia Universitaria por más de 11 años dictando cursos de Matemáticas en diferentes Universidades del Perú. Con pasantías a nivel Nacional e Internacional.

María Verónica Seminario Morales Universidad Nacional de Frontera https://orcid.org/0000-0002-6787-7371 [email protected] [email protected] Lic. En Matemática egresada de la Universidad Nacional de Piura. Con maestría y doctorado en Educación. Docente Universitaria, en la categoría de Auxiliar en la Universidad Nacional de Frontera.

María Gregoria Sánchez Prieto Universidad Nacional de Frontera https://orcid.org/0000-0002-1391-8406 [email protected] [email protected] Licenciada en Matemática, egresada de la Universidad Nacional de Piura, con número de registro 1333 del Colegio de Matemáticos del Perú (COMAP). Magister en Matemática Aplicada, doctoranda en Ciencias Matemáticas de la Universidad Nacional de Piura. Docente

de la Facultad de Ingeniería Económica. Amplia experiencia de 20 años de docencia universitaria en diferentes universidades del Perú.

Lucy Marisol Reyes Arteaga Universidad Nacional de Frontera https://orcid.org/0000-0001-8527-9861 [email protected] Licenciada en Matemática, Magister en Matemática Aplicada. Docente adscrita a la Facultad de Ingeniería Económica de la Universidad Nacional de Frontera de Sullana – Piura – Perú.

José Luis Estrada Pantia Universidad Nacional José María Arguedas https://orcid.org/0000-0002-6138-9043 [email protected] [email protected] Magister en Educación, Docente de la Facultad de Ingeniería, Con una amplia experiencia de 19 años de docencia universitaria en diferentes universidades del Perú.

Page 3: Desarrollo de la Educación

3

Límites de Funciones

Reales con Graph versión 4.4.2

Yersi Luis Huamán Romaní María Verónica Seminario Morales

María Gregoria Sánchez Prieto Lucy Marisol Reyes Arteaga

José Luis Estrada Pantia

Page 4: Desarrollo de la Educación

Límites de Funciones Reales con Graph versión 4.4.2 Yersi Luis Huamán Romaní María Verónica Seminario Morales María Gregoria Sánchez Prieto Lucy Marisol Reyes Arteaga José Luis Estrada Pantia Editd by Colloquium ISBN: 978-9942-600-09-7 First edition 2021 The book was reviewed by academic peers before its editorial process, in case you require certification you should request it to: [email protected]. The production or storage of all or part of this publication, including the cover design, as well as its transmission by any means, whether electronic, chemical, mechanical, optical, recording or photocopying, without the authorization of the copyright holders, is strictly prohibited under the penalties of the law. Ecuador 2021

Carlos Barros
https://doi.org/10.31876/345
Page 5: Desarrollo de la Educación

iii

Índice

Contenido

Índice .................................................................................................... iii

Prólogo .................................................................................................. iv

Introducción .......................................................................................... 5

CAPÍTULO I ............................................................................................ 6

LIMITES DE FUNCIONES REALES .............................................................. 6

Límite de Funciones Reales ....................................................................... 7

Ejercicios Resueltos de Límites de Funciones .................................................. 9

Cálculo de Límites ................................................................................ 26

Cálculo de Límites: Propiedades .............................................................. 27

Ejercicios Resueltos de Cálculo de Limites ..................................................... 29

Límites Laterales .................................................................................. 41

Ejercicios Resueltos de Límites Laterales ...................................................... 42

Cálculo de Límites al Infinito .................................................................... 51

Ejercicios Resueltos de Límites al Infinito ..................................................... 52

Límites Infinitos ................................................................................... 64

Ejercicios Resueltos de Límites Infinitos ....................................................... 65

Límites de Funciones Trigonométricas ......................................................... 69

Ejercicios Resueltos de Límites Trigonométricos ............................................. 70

Límites Exponenciales y/o de la Forma Indeterminada ..................................... 79

Ejercicios Resueltos de Límites Exponenciales y/o de la Forma Indeterminada ......... 82

Referencias Bibliográficas ........................................................................ 88

Page 6: Desarrollo de la Educación

iv

Prólogo

En este texto, se expone el tema de Límites de un función real, con casos muy prácticos acompañado de una gran cantidad de ejercicios selectos como de teoría y una gran cantidad y calidad de ejercicios resueltos de demostración de límites, cálculo de límites, cálculo de las diferentes formas de límites para levantar las indeterminadas; límites trigonométricos, neperianos y exponenciales, este libro servirá para continuar con otra edición de continuidad y tipos de discontinuidad acompañado de una selecta cantidad y calidad de ejercicios bien explicados paso a paso para su mejor entendimiento en la vida universitaria.

Éste es un texto práctico destinado a resolver de forma muy sencilla y bien

detallado cada problema de límites: demostración de límites, cálculo de límites en sus diferentes formas, límites de funciones exponenciales, logarítmicas despertará las ganas de seguir buscando mas ejercicios y poder resolverlos.

El presente texto se recomienda para estudiantes de las carreras profesionales de Ingeniería como también para las diversas carreras universitarias Economía, Matemática, Física, Contabilidad, Ingenierías, Enfermería, Biología, Agronomía y las ciencias sociales; con el único fin de estar prestos y listo para resolver cualquier tipo de ejercicios matemáticos que se presente en su vida universitaria.

Las graficas de límites, límites laterales, funciones trigonométricas, funciones

exponenciales, logarítmicas y otros, se realizaron con el programa Graph versión

4.4.2 de acceso libre.

Page 7: Desarrollo de la Educación

~ 5 ~

Introducción

El presente texto sobre Límites de funciones reales surge como la necesidad de implementar el uso del software Graph como recurso didáctico, basado en una metodología asertiva que permitirá al estudiante entender el estudio de funciones en términos de su comportamiento, fomentando su razonamiento, análisis, interpretación y juicio crítico.

El análisis se remonta a principios del siglo XVII, en donde Newton y Leibniz inventaron el cálculo. En ese siglo y en el posterior siglo XVIII, algunos tópicos del análisis como el cálculo de variaciones, las ecuaciones en derivadas parciales, las ecuaciones diferenciales ordinarias y el análisis de Fourier juntamente con las funciones generadoras se desarrollaron especialmente para un trabajo que se podría aplicar a mundo entero. Las técnicas, métodos y algoritmos del Cálculo son aplicadas con éxito sin ningún problema en la aproximación de los problemas diversos y discretos de la vida y el mundo actual mediante los continuos avances de esta ciencia.

El texto de Límites de Funciones Reales será de gran apoyo para el curso de Cálculo Diferencial, el texto se divide en los siguientes temas del Cálculo de límites donde se tiene ejercicios desarrollados con el uso de la definición de límites (demostración), luego tenemos las diferentes formas de calcular los límites usando propiedades y levantando las diferentes formas indeterminadas, también se tiene una gama de ejercicios resueltos para cada tema con ejercicios selectos; por lo que este libro servirá de base para la segunda edición.

Los Autores

Page 8: Desarrollo de la Educación

~ 6 ~

CAPÍTULO I LIMITES DE FUNCIONES REALES

La matemática te proporciona la disciplina mental para determinar tu

posición en el universo e interactuar con la naturaleza como parte fundamental de ella.

Juan Elkin

!!(#")

#" − &#"#" + &

!#())

⎩⎪⎪⎨

⎪⎪⎧) + .)

) − .

Page 9: Desarrollo de la Educación

~ 7 ~

Límite de Funciones Reales Vecindad de un número real

Se llama vecindad o entorno de un número real "! al intervalo abierto ⟨"! − %;"! + %⟩

que tiene como centro a "! y como radio a % > 0 y se denota por:

+"("!) = ⟨"! − %;"! + %⟩ Es decir:

" ∈ +"("!) ↔ "! − % < " < "! + % Y gráficamente está representado por:

+"("!) ⟨⟩

"! − %"!"! + %

Una vecindad reducida o vecindad con exclusión de "! es el entorno sin el número "! denotado por:

+"∗("!) = ⟨"! − %;"! + %⟩ − {"!}

Así las vecindades de "! = 4 son los siguientes intervalos

+$(4) = ⟨4 − 2; 4 + 2⟩

= ⟨2; 6⟩

+%(4) = ⟨4 − 1; 4 + 1⟩

= ⟨3; 5⟩ Definición

Diremos que el número "=" se llama límite de una función ">(")" cuando """ se

aproxima al punto ""!" (""!" no necesariamente pertenece al ?@A>(")), si para todo

% > 0, existe un B = B(%) > 0 tal que se cumple que 0 < |" − "!| < B entonces |>(") − =| < %, equivalentemente se tiene:

Page 10: Desarrollo de la Educación

~ 8 ~

lim&→&!

>(") = = ↔ ∀% > 0, ∃B > 0/∀" ∈ ?@A(>) ∧ |" − "!| < B → |>(") − =| < %

Gráficamente se tiene: Es decir:

lim&→&!

>(") = = ↔ ∀% > 0, ∃B > 0/0 < |" − "!| < B → |>(") − =| < %

" ≠ "!, −B < " − "! < B → −% < >(") − = < %

" ≠ "!, "! − B < " < "! + B → = − % < >(") < = + %

" ≠ "!, " ∈ +(("!) → >(") ∈ +"(=)

#" − &#"#" + &

!#())

⎩⎪⎨

⎪⎧) + .)

) − .

!!(#")

Page 11: Desarrollo de la Educación

~ 9 ~

Ejercicios Resueltos de Límites de Funciones

Recordaremos que el

lim&→&!

>(") = = ↔ ∀% > 0, ∃B > 0/∀" ∈ ?@A(>) ∧ |" − "!| < B → |>(")– =| < %

1) Demostrar que el

lim&→%

(3"% − " − 2) = 8

Solución:

∀% > 0, ∃B$ > 0/∀" ∈ ?@A(>) ∧ |" − 2| < B$ → |3"% − " − 2 − 8| < %

Entonces:

|3"% − " − 2 − 8| = |3"% − " − 10|

= |(" − 2)(3" + 5)||P. R| ≤ |P||R|

≤ |" − 2||3" + 5| …..(1)

TomamosB% = 1, para acotar |3" + 5| y como

|" − 2| < B%

|" − 2| < 1|"| < T ↔ −T < " < T; T ≥ 0

↔ −1 < " − 2 < 1

1 < " < 3

3 < 3" < 9

8 < 3" + 5 < 14 Tomemos el

max{|8|; |14|} = 14

−14 < 3" + 5 < 14

↔ |3" + 5| < 14 ………(2) Reemplazando en (1)

Page 12: Desarrollo de la Educación

~ 10 ~

= |" − 2||3" + 5|

≤ B$. 14 = % Es decir que

B$ = %/14 De donde se toma el

B = Z[\ ]B$ =%

14, B% = 1^

= %/14 Por lo que el

lim&→%

(3"% − " − 2) = 8

2) Demostrar el

lim&→$

(2" + 1) = 3

Solución: Por definición de límite se tiene:

lim&→$

(2" + 1) = 3 ⇔∀% > 0,∃B > 0/∀"`?@A> ∧ |" − 1| < B ⟹ |2" + 1 − 3| < %

Entonces |2" + 1 − 3| = |2" − 2|

= |2(" − 1)|

= 2|" − 1|

< 2B = %

B = %2b

Entonces

lim&→$

(2" + 1) = 3

3) Demostrar que el

lim&→%

(4"% + " − 4) = 14

Solución:

∀% > 0, ∃B$ > 0/∀" ∈ ?) ∧ |" − 2| < B$ → |4"% + " − 4 − 14| < %

Entonces:

Page 13: Desarrollo de la Educación

~ 11 ~

|4"% + " − 4 − 14| = |4"% + " − 18|

= |(" − 2)(4" + 9)|

≤ |" − 2||4" + 9|……… (1)

Sea:B% = 1 |" − 2| < B% |" − 2| < 1

↔ −1 < " − 2 < 1

1 < " < 3…………………(c@d4)

4 < 4" < 12………………(+9)

13 < 4" + 9 < 21

Ae"{|13|; |21|} = 21

−21 < 4" + 9 < 21

↔ |4" + 9| < 21

Remplazando en (1)

= |" − 2||4" + 9|

< B$. 21 = % Así:

B$ =%

21

B = A[\ fB$ =3

21; B% = 1g

B = %/21

Por lo que el

lim&→%

(4"% + " − 4) = 10

4) Demostrar que el

lim&→$

("% + 4) = 5

Solución:

∀% > 0, ∃B$ > 0/∀" ∈ ?) ∧ |" − 1| < B$ → |"% + 4 − 5| < %

Entonces: |"% + 4 − 5| = |"% − 1|

= |(" − 1)(" + 1)|

Page 14: Desarrollo de la Educación

~ 12 ~

≤ |" − 1||" + 1|……… (1)

Sea B% = 1 |" − 1| < B% |" − 1| < 1

↔ −1 < " − 1 < 1

0 < " < 2………………… . . (+1)

1 < " + 1 < 3 Tomamos el

Ae"{|1|; |3|} = 3

−3 < 1 < " + 1 < 3

−3 < " + 1 < 3

↔ |" + 1| < 3 Remplazando en (1)

= |" − 1||" + 1|

< B$. 3 = %

B$ = %/3

B = A[\ ]B$ =%

3; B% = 1^

B = %/3 Por lo que el

lim&→$

("% + 4) = 5

5) Demostrar que el

lim&→+$

(2" + 3) = 1

Solución: Por definición de límite se tiene:

lim&→+$

(2" + 3) = 1 ⇔ ∀% > 0, ∃B > 0/∀" ∈ ?) ∧ |" + 1| < B ⟹ |2" + 3 − 1| < %

Entonces

|2" + 3 − 1| = |2" + 2|

= |2(" + 1)|

= 2|" + 1|

< 2B = %

Page 15: Desarrollo de la Educación

~ 13 ~

B = %25

Por lo tanto el

lim,→−1

(2" + 3) = 1

6) Demostrar que el

lim&→$

(3"% + 2") = 5

Solución:

∀% > 0, ∃B$ > 0/∀" ∈ ?) ∧ |" − 1| < B$ → |3"% + 2" − 5| < %

Entonces: |3"% + 2" − 5| = |(" − 1)(3" + 5)|

≤ |" − 1||3" + 5|… (1)

Sea B% = 1 |" − 1| < B% |" − 1| < 1

↔ −1 < " − 1 < 1

0 < " < 2………… . . (c@d3)

0 < 3" < 6……………… . (+5)

5 < 3" + 5 < 11

Ae"{|5|; |11|} = 11

−11 < 5 < 3" + 5 < 11

−11 < 3" + 5 < 11

|3" + 5| < 11 Remplazando

= |" − 1||3" + 5|

< B$. 11 = %

B$ = %/11

B = A[\ ]B$ =%

11;B% = 1^

B = %/11 Entonces el

lim&→$

(3"% + 2") = 5

Page 16: Desarrollo de la Educación

~ 14 ~

7) Demostrar que el

lim&→/

("/ − 3"% + 3" − 1) = 8

Solución:

∀% > 0, ∃B$ > 0/∀" ∈ ?) ∧ |" − 3| < B$ → |"/ − 3"% + 3" − 1 − 8| < %

Entonces: |"/ − 3"% + 3" − 1 − 8| = |"/ − 3"% + 3" − 9|

= |(" − 1)/ − 8|

≤ |" − 1 − 2||(" − 1)% + 2(" − 1) + 4|

= |" − 3||"% − 2" + 1 + 2" − 2 + 4|

≤ |" − 3||"% + 3|………………………(1)

Sea B% = 1 |" − 3| < B% |" − 3| < 1

↔ −1 < " − 3 < 1

↔ 2 < " < 4………………………………………….(")%

↔ 4 < "% < 16……………………………..............(+3)

↔ 7 < "% + 3 < 19……………………(2)

Ae"{|7|; |19|} = 19

−19 < "% + 3 < 19

↔ |"% + 3| < 19 Remplazando en (1)

= |" − 3||"% + 3|

< B$. 19 = %

B$ =%

19

B = A[\ ]B$ =%

19= %% = 1^

= %/19 Entonces el

lim&→/

("/ − 3"% + 3" − 1) = 8

8) Demostrar que el

Page 17: Desarrollo de la Educación

~ 15 ~

lim&→$

3"

2=3

2

Solución:

∀% > 0, ∃B > 0/∀"`i@A> ∧ |" − 1| < B → j3"

2−3

2j < %

Entonces

j3"

2−3

2j = j

3" − 3

2j

= k3(" − 1)

2k

=3

2|" − 1|

<3

2B = %

B =2%

3

Por lo que

lim&→$

3"

2=3

2

9) Demostrar que el

lim&→+$

"% − 1

" + 1= −2

Solución:

∀% > 0, ∃B > 0/∀"`i@A> ∧ |" + 1| < B → k"% − 1

" + 1+ 2k < %

Entonces

k"% − 1

" + 1+ 2k = k

(" − 1)(" + 1)

" + 1+ 2k

= |" − 1 + 2|

= |" + 1|

< B = %

B = % Por lo que el

Page 18: Desarrollo de la Educación

~ 16 ~

lim&→+$

"% − 1

" + 1= −2

10) Demostrar que el

lim&→$

("% + 1) = 2

Solución:

∀% > 0, ∃B$ > 0/∀"`i@A> ∧ |" − 1| < B$ → |"% + 1 − 2| < %

Entonces |"% + 1 − 2| = |"% − 1|

= |(" + 1)(" − 1)|

≤ |" + 1||" − 1|… (1)

Sea B% = 1 |" − 1| < B% |" − 1| < 1

↔ −1 < " − 1 < 1

0 < " < 2

1 < " + 1 < 3

Tomamos el Ae" = {|1|; |3|} = 3

−3 < " + 1 < 3

↔ |" + 1| < 3 Reemplazando en (1)

= |" + 1||" − 1|

< 3. B$ = %

3. B$ = %

B$ =%

3

Tomando el

B = A[\lB% = 1;B$ =%3bm

B = %3b

Por lo que el

Page 19: Desarrollo de la Educación

~ 17 ~

lim&→$

("% + 1) = 2

11) Demostrar que

lim&→0

(" − 4) = 1

Solución: Por definición de límite se tiene:

lim&→0

(" − 4) = 1 ⇔ ∀% > 0, ∃B > 0/∀" ∈ ?) ∧ |" − 5| < B ⟹ |" − 4 − 1| < %

Entonces

|" − 4 − 1| = |" − 5|

< B = ` Por lo tanto el lim

&→0(" − 4) = 1

12) Demostrar que

lim&→$

(√" + 1) = 2

Solución:

∀% > 0, ∃B$ > 0/∀"`i@A> ∧ |" − 1| < B$ → o√" + 1 − 2o < %

Entonces

o√" + 1 − 2o = o√" − 1o

= kp√" − 1q(√" + 1)

√" + 1k

= j" − 1

√" + 1j

≤ |" − 1| j1

√" + 1j…………… . . (1)

Sea B% = 1 |" − 1| < B% |" − 1| < 1

↔ −1 < " − 1 < 1

0 < " < 2

Page 20: Desarrollo de la Educación

~ 18 ~

0 < √" < √2

1 < √" + 1 < √2 + 1 1

√2 + 1<

1

√" + 1< 1

Ae" fj1

√2 + 1j ; |1|g = 1

−1 <1

√" + 1< 1

⇔ j1

√" + 1j < 1

Reemplazando en (1)

= |" + 1| j1

√" + 1j

< B$. 1 = %

B$ = %

B = A[\{B$ = %; B% = 1}}

B = % Por lo tanto, el

lim&→$

(√" + 1) = 2

13) Demostrar que el

lim&→+$

(3" − 1) = −4

Solución:

∀% > 0, ∃B > 0/∀"`i@A> ∧ |" + 1| < B → |3" − 1 + 4| < % Entonces |3" − 1 + 4| = |3" + 3|

= |3(" + 1)|

= 3|" + 1|

< 3B = %

B = %/3

Page 21: Desarrollo de la Educación

~ 19 ~

Por lo que el

lim&→+$

(3" − 1) = −4

14) Demostrar que el

lim&→%

(4"% + " − 4) = 14

Solución:

∀% > 0, ∃B$ > 0/∀"`i@A> ∧ |" − 2| < B$ → |4"% + " − 4 − 14| < % Entonces |4"% + " − 4 − 14| = |4"% + " − 18|

= |(" − 2)(4" + 9)|

≤ |" − 2||4" + 9|… . (1)

Sea B% = 1 |" − 2| < B% |" − 2| < 1

↔ −1 < " − 2 < 1

1 < " < 3

4 < 4" < 12

13 < 4" + 9 < 21

Tomando el Ae"{|13|;|21|} = 21

−21 < 4" + 9 < 21

↔ |4" + 9| < 21 Reemplazando en (1)

= |" − 2||4" + 9|

< B$. 21 = %

B$ =%

21

B = A[\ ]B% = 1;B$ =%

21^

B =%

21

Por lo que el

lim&→%

(4"% + " − 4) = 14

Page 22: Desarrollo de la Educación

~ 20 ~

15) Demostrar que

lim&→!

("/ + 2"% + " + 3) = 3

Solución:

∀% > 0, ∃B$ > 0/∀"`i@A> ∧ |" − 0| < B$ → |"/ + 2"% + " + 3 − 3| < % Entonces |"/ + 2"% + " + 3 − 3| = |"/ + 2"% + " + 0|

= |"/ + 2"% + "|

= |"("% + 2" + 1)|

= |"(" + 1)%|

≤ |"||" + 1|%………..(1)

Sea: B% = 1 |"| < B% |"| < 1

↔ −1 < " < 1

0 < " + 1 < 2

Ae"{|0|; |2|} = 2

−2 < 0 < " + 1 < 2

−2 < " + 1 < 2

↔ |" + 1| < 2 Remplazando

= |"||" − 1|%

< B$. 2 = %

B$ = %/2

B = A[\{B% = 1;B$ = %/2}

B = %/2 Por lo que el

lim&→!

("/ + 2"% + " + 3) = 3

16) Demostrar que el

lim&→%

("% − 1) = 3

Page 23: Desarrollo de la Educación

~ 21 ~

Solución: Por definición de límite se tiene:

lim&→%

("% − 1) = 3 ⇔ ∀% > 0, ∃B > 0/∀"`i@A> ∧ |" − 2| < B$ ⟹ |"% − 1 − 3| < %

Entonces

|"% − 1 − 3| = |"% − 4|

= |(" + 2)(" − 2)| ≤ |" + 2||" − 2|… (∗)

Consideremos B% = 1,

|" − 2| < B%

|" − 2| < 1 Es decir: |" − 2| < 1 ↔ −1 < " − 2 < 1

1 < " < 3

3 < " + 2 < 5

Ae"{|3|; |5|} = 5

−5 < 3 < " + 2 < 5

−5 < " + 2 < 5 ↔ |" + 2| < 5 Reemplazado en (∗) = |" + 2||" − 2|

< 5B1 = % B1 = %/5 Es decir

B = min ]B$ =%

5, B% = 1}

B =%

5

Por lo tanto lim

&→%("% − 1) = 3

Page 24: Desarrollo de la Educación

~ 22 ~

17) Demostrar que el

lim&→!

1

" + 1= 1

Solución:

∀% > 0, ∃B$ > 0/∀"`i@A> ∧ |" − 0| < B$ → j1

" + 1− 1j < %

Entonces

j1

" + 1− 1j = k

1 − (" + 1)

" + 1k

= j1 − " − 1

" + 1j

= t−"

" + 1t

≤ |"| j1

" + 1j… (1)

Sea B% = 1 |"| < 1

↔ −1 < " < 1

0 < " + 1 < 2

0 < " + 1 ∧ " + 1 < 2 0

" + 1< 1 ∧

1

2<

1

" + 1

1

2<

1

" + 1 Obs: aquí se aproxima al número entero más proximo

1

2<

1

" + 1< 1

Ae" fj1

2j ; |1|g = 1

−1 <1

" + 1< 1

↔ j1

" + 1j < 1

Reemplazando en (1)

= |"| j1

" + 1j

< B$. 1 = %

Page 25: Desarrollo de la Educación

~ 23 ~

B$ = % Así

B = A[\{B% = 1;B$ = %}

B = % Por lo que el

lim&→!

1

" + 1= 1

18) Demostrar que

lim&→+$

("% − 1) = 0

Solución:

∀% > 0, ∃B$ > 0/∀"`i@A> ∧ |" + 1| < B$ → |"% − 1| < %

Entonces |"% − 1| = |(" + 1)(" − 1)|

≤ |" + 1||" − 1|…(1)

Sea B% = 1 |" + 1| < B% |" + 1| < 1

↔ −1 < " + 1 < 1

−2 < " < 0

−3 < " − 1 < −1

Ae"{|−3|; |−1|} = 3

−3 < " − 1 < 3

↔ |" − 1| < 3 Reemplazando en (1)

= |" − 1||" + 1|

< B$. 3 = %

B$ = % /3 Así

B = A[\{B% = 1;B$ = %/3}

B = %/3 Por lo que el

Page 26: Desarrollo de la Educación

~ 24 ~

lim&→+$

("% − 1) = 0

19) Demostrar que el

lim&→$

1

√" + 1=1

2

Solución:

∀% > 0, ∃B$ > 0/∀"`i@A> ∧ |" − 1| < B$ → j1

√" + 1−1

2j < %

Entonces

j1

√" + 1−1

2j = k

2 − p√" + 1q

2p√" + 1qk

= k1 − √"

2p√" + 1qk

= k−p√" − 1qp√" + 1q

2p√" + 1qp√" + 1qk

= k" − 1

2p√" + 1)%qk

≤1

2|" − 1| u

1

p√" + 1q%u … . (1)

SeaB% =1

−1 < " − 1 < 1

0 < " < 2

√0 < √" < √2

1 < √" + 1 < √2 + 1 1

√2 + 1<

1

√" + 1< 1

v1

√2 + 1w

%

< v1

√" + 1w

%

< 1%

Ae" xkv1

√2 + 1w

%

k ; |1|y = 1

−1 <1

p√" + 1q% < 1

Page 27: Desarrollo de la Educación

~ 25 ~

↔ u1

p√" + 1q%u < 1

Reemplazando

= |" − 1|1

2u

1

p√" + 1q%u

< B$.1

2. 1 = %

B$ = 2% Así

B = min{B$ = 2%; B% = 1}

B = 2% Por lo que el

lim&→$

1

√" + 1=1

2

Page 28: Desarrollo de la Educación

~ 26 ~

Cálculo de Límites

lim!→#$

1 − √1 − $

Las matemáticas no mienten, lo que hay son muchos matemáticos

mentirosos.

Henry David Thoreau

Page 29: Desarrollo de la Educación

~ 27 ~

Cálculo de Límites: Propiedades

Sean >(")z{(") dos funciones tales que: |[A&→&!

>(") = =, |[A&→&!

{(") = Z y } una

constante, entonces:

a) 789

$→$!: = :

b) 789$→$!

:;(#) = : 789$→$!

;(#) = :. )

c) 789$→$!

(;(#) ± >(#)) = 789$→$!

;(#) ± 789$→$!

>(#) = ) ±?

d) 789$→$!

(;(#) ∗ >(#)) = 789$→$!

;(#) ∗ 789$→$!

>(#) = ) ∗ ?

e) Si ? ≠ 0C>(#) ≠ 0, entonces

789$→$!

;(#)>(#)

=789$→$!

;(#)

789$→$!

>(#)=)?

f) Para todo n entero positivo, se cumple que:

789$→$!

(;(#))& = [ 789$→$!

;(#)]& = )&

g) Para todo n par positivo se cumple que:

789$→$!

G;(#)" = H 789$→$!;(#)" = √)

"

h) 789$→$!

|;(#)| = J 789$→$!

;(#)J = |)|

Observaciones:

1. Para poder levantar algunos casos indeterminados recuriremos a algunos trucos matemáticos como el “quita y pon”; separando en dos partes y otros.

2. O a buscar el factor común para poder simplificar tanto en el numerador como en el denominador el factor común que hace que sea indeterminado.

Page 30: Desarrollo de la Educación

~ 28 ~

3. O multiplicar por su congujada de las raíces cuadradas o de raíces pares.

4. Si fuese el caso de raíces impares usaremos la siguiente conjugada.

5. Para las funciones trigonométricas se usarán también sus conjugadas respectivas.

'! −)! = (' − ))('" + ')+)")

' − ) = (√'! − √)! )(/'"! + √')! + /)"! 0

Page 31: Desarrollo de la Educación

~ 29 ~

Ejercicios Resueltos de Cálculo de Limites 1) Hallar el

lim&→+$

"% + 2" + 1

"% − 1

Solución: Al evaluar el

lim&→+$

"% + 2" + 1

"% − 1=0

0

Resulta indeterminado, por lo que tenemos que hacer es levantar la indeterminada

lim&→+$

"% + 2" + 1

"% − 1= lim

&→+$

(" + 1)%

(" + 1)(" − 1)

= lim&→+$

(" + 1)

(" − 1)

=0

−2

= 0

2) Hallar el

lim&→/

"% − 9

"% − 5" + 6

Solución: Al evaluar el

lim&→/

"% − 9

"% − 5" + 6=0

0

Resulta indeterminado, por lo que levantamos la indeterminada

Page 32: Desarrollo de la Educación

~ 30 ~

lim&→/

(" + 3)(" − 3)

(" − 2)(" − 3)= lim

&→/

(" + 3)

(" − 2)

= 6

3) Hallar el

lim&→!

"

1 − √1 − "

Solución: Al evaluar el

lim&→!

"

1 − √1 − "=0

0

Resulta indeterminado, por lo que levantaremos la indeterminada multiplicando por su conjugada

lim&→!

"

1 − √1 − "=

= lim&→!

"p1 + √1 − "q

p1 − √1 − "qp1 + √1 − "q

= lim&→!

"(1 + √1 − ")

1 − (1 − ")

= lim&→!

"(1 + ~1 − ")

"

= lim&→!

1 + √1 − "

= 2

4) Hallar el

lim&→!

√" + 9 − 3

√" + 16 − 4

Solución: Al evaluar el

lim&→!

√" + 9 − 3

√" + 16 − 4=0

0

Page 33: Desarrollo de la Educación

~ 31 ~

Resulta indeterminado por lo que levantaremos la indeterminada multiplicando con su conjugada

lim&→!

p√" + 9 − 3qp√" + 9 + 3qp√" + 16 + 4q

p√" + 16 − 4qp√" + 9 + 3qp√" + 16 + 4q

= lim&→!

(" + 9 − 9)(√" + 16 + 4)

(" + 16 − 16)(√" + 9 + 3)

= lim&→!

(√" + 16 + 4)

(√" + 9 + 3)

=8

6

=4

3

5) Hallar el

lim&→$

:"$!! − 2" + 1

"0! − 2" + 1

Solución: Evaluando el

lim&→$

"$!! − 2" + 1

"0! − 2" + 1=0

0

Resulta indeterminado, por lo que levantaremos la indeterminada.

Sabiendo que el factor (" − 1) debe estar en ambos miembros, factorizando tenemos;

lim&→$

"$!! − 2" + 1

"0! − 2" + 1= lim

&→$

(" − 1)("11 + "12+.… . . +" − 1)

(" − 1)("31 + "32+.… . . +" − 1)

= lim&→$

("11 + "12+.… . . +" − 1)

("31 + "32+.… . . +" − 1)

=(1 + 1+. . . +1) − 1

1 + 1+. . . +1) − 1

=98

48=49

24

Page 34: Desarrollo de la Educación

~ 32 ~

6) Hallar el

lim&→!

√"% + 9 − 3

"3 + "%

Solución: Evaluando el

lim&→!

√"% + 9 − 3

"3 + "%=0

0

Resulta indeterminado, por lo que levantaremos la indeterminada multiplicando por su conjugada al denominador

lim&→!

√"% + 9 − 3

"3 + "%= lim

&→!

p√"% + 9 − 3qp√"% + 9 + 3q

"%("% + 1))(√"% + 9 + 3)

= lim&→!

"% + 9 − 9

"%("% + 1))(√"% + 9 + 3)

= lim&→!

"%

"%("% + 1))(√"% + 9 + 3)

= lim&→!

1

("% + 1))(√"% + 9 + 3)

=1

3 + 3

=1

6

7) Hallar el

lim&→!

√" + 1 − 1

√" + 1"

− 1

Solución: Evaluando el

lim&→!

√" + 1 − 1

√" + 1"

− 1=0

0

Page 35: Desarrollo de la Educación

~ 33 ~

Resulta indeterminado, por lo que multiplicamos por su conjugada al numerador y denominador

lim&→!

√&5$+$

√&5$" +$

=

= lim&→!

p√" + 1 − 1qp√" + 1 + 1q [~(" + 1)%"

+ √" + 1"

− 1]

(√" + 1"

− 1)p√" + 1 + 1q [~(" + 1)%"

+ √" + 1"

− 1]

= lim&→!

(" − 1 + 1) [~(" + 1)%"

+ √" + 1"

− 1]

"p√" + 1 + 1q

= lim&→!

[~(" + 1)%"

+ √" + 1"

− 1]

√" + 1 + 1

=[~(1)%"

+ √1"

− 1]

√1 + 1

=3

2

8) Hallar el

lim&→2

√""

− 2

" − 8

Solución: Evaluando el

lim&→2

√""

− 2

" − 8=0

0

Page 36: Desarrollo de la Educación

~ 34 ~

Resulta indeterminado por lo que multiplicamos la conjugada al denominador y denominador para levantar la indeterminada. Recordando que

P/ − R/ = (P − R)(P% + PR + R%)

lim&→2

√""

− 2

" − 8= lim

&→2

p√""

− 2q[√"%"

+ 2√""

− 4]

(" − 8)[√"%"

+ 2√""

− 4]

= lim&→2

" − 8

(" − 8)[√"%"

+ 2√""

− 4Ç

= lim&→2

1

√"%"

+ 2√""

− 4

=1

4 + 4 + 4

=1

12

9) Hallar el

lim&→$6

√" − 4

√"#

− 2

Solución: Evaluando se tiene

lim&→$6

√" − 4

√"#

− 2=0

0

Indeterminado, por lo que multiplicaremos por su conjugada

lim&→$6

√" − 4

√"#

− 2= lim

&→$6

(√" − 4)(√"#

+ 2)

(√"#

− 2)(√"#

+ 2)

= lim&→$6

(√" − 4)(√"

#+ 2)

√" − 4

= lim&→$6

(√"#

+ 2q

= 2 + 2

= 4

Page 37: Desarrollo de la Educación

~ 35 ~

10) Hallar el

lim&→3

3 − √5 + "

1 − √5 − "

Solución: Evaluando tenemos

lim&→3

3 − √5 + "

1 − √5 − "=0

0

Resulta indeterminado por lo que se multiplicará por sus respectivas conjugadas

lim&→3

3 − √5 + "

1 − √5 − "= lim

&→3

p3 − √5 + "qp3 + √5 + "qp1 + √5 − "q

p1 − √5 − "qp3 + √5 + "qp1 + √5 − "q

= lim&→3

[9 − (5 + ")]É1 + √5 − "Ç

[1 − (5 − ")]É3 + √5 + "Ç

= lim&→3

(4 − ")p1 + √5 − "q

(−4 + ")p3 + √5 + "q

= lim&→3

−1 + √5 − "

3 + √5 + "

= −2

6= −

1

3

11) Hallar el

lim&→%

3" − 6

1 − √4" − 7

Page 38: Desarrollo de la Educación

~ 36 ~

Solución: Evaluando tenemos que

lim&→%

3" − 6

1 − √4" − 7=0

0

Resultando indeterminado por lo que multiplicaremos por su conjugada

lim&→%

3" − 6

1 − √4" − 7=

= lim&→%

(3" − 6)(1 + ~4" − 7)

(1 − ~4" − 7)(1 + ~4" − 7)

= lim&→%

3(" − 2)(1 + ~4" − 7)

1 − 4" + 7

= lim&→%

3(" − 2)(1 + ~4" − 7)

−4(" − 2)

= lim&→%

3(1 + ~4" − 7)

−4

=3(1 + 1)

−4

= −3

2

12) Hallar el

lim&→!

√" + 8"

− 2

"

Solución: Evaluando el

lim&→!

√" + 8"

− √8"

"=0

0

Resulta indeterminado, así que solo nos queda multiplicar por su conjugada

lim&→!

√" + 8"

− √8"

"= lim

&→!

(√" + 8"

− ~8)"

Ñ~(" + 8)%"

+ ~(" + 8). 8"

+ ~(8)%"

Ö

"(~(" + 8)%"

+ ~(" + 8). 8"

+ ~(8)%"

Page 39: Desarrollo de la Educación

~ 37 ~

= lim&→!

" + 8 − 8

"(~(" + 8)%"

+ ~(" + 8). 8"

+ ~(8)%"

= lim&→!

1

"(~(" + 8)%"

+ ~(" + 8). 8"

+ ~(8)%"

=1

4 + 4 + 4=1

12

13) Hallar el

lim&→/

√"% − 2" + 6 − √"% + 2" − 6

"% − 4" + 3

Solución: Evaluando resulta

lim&→/

√"% − 2" + 6 − √"% + 2" − 6

"% − 4" + 3=0

0

Indeterminado por lo que usaremos el artificio de aumentar y quitar la misma cantidad de acuerdo al valor que resulte cada raíz cuadrada,

lim&→/

√"% − 2" + 6 − √"% + 2" − 6

"% − 4" + 3

= lim&→/

~("% − 2" + 6 − 3) + (3 − ~"% + 2" − 6)

"% − 4" + 3

= lim&→/

(√"% − 2" + 6 − 3)(~("% − 2" + 6 + 3)

("% − 4" + 3)(√"% − 2" + 6 + 3)

+ lim&→/

(3 − √"% + 2" − 6)(3 + √"% + 2" − 6)

("% − 4" + 3)(3 + √"% − 2" + 6)

= lim&→/

"% − 2" + 6 − 9

("% − 4" + 3)p√"% − 2" + 6 + 3q+ lim

&→/

9 − "% − 2" + 6

("% − 4" + 3)(3 + ~"% − 2" + 6)

= lim&→/

"% − 2" − 3

("% − 4" + 3)(√"% − 2" + 6 + 3)− lim&→/

"% + 2" − 15

("% − 4" + 3)(3 + ~("% − 2" + 6)

= lim&→/

(" − 3)(" + 1)

(" − 3)(" − 1)(√"% − 2" + 6 + 3)− lim

&→/

(" − 3)(" + 5)

(" − 3)(" − 1)(3 + ~("% − 2" + 6)

Page 40: Desarrollo de la Educación

~ 38 ~

= lim&→/

(" + 1)

(" − 1)(√"% − 2" + 6 + 3)− lim

&→/

(" + 5)

(" − 1)(3 + √"% − 2" + 6)

=4

(2)(6)−

8

(2)(6)

=4

12−

8

12

=1

3−2

3= −

1

3

14) Hallar el

lim&→+/

" + 3

√"% + 7 − 4

Solución: Evaluando tenemos

lim&→+/

" + 3

√"% + 7 − 4=0

0

Indeterminado, por lo que multiplicaremos por su conjugada

lim&→+/

" + 3

√"% + 7 − 4=

= lim&→+/

(" + 3)(√"% + 7 + 4)

(√"% + 7 − 4)(√"% + 7 + 4)

= lim&→+/

(" + 3)(√"% + 7 + 4)

"% + 7 − 16

= lim&→+/

(" + 3)~("% + 7 + 4)

"% − 9

= lim&→+/

(" + 3)~("% + 7 + 4)

(" + 3)(" − 3)

= lim&→+/

√"% + 7 + 4

(" − 3)

=4 + 4

−3 − 3

=−4

3

Page 41: Desarrollo de la Educación

~ 39 ~

15) Hallar el

lim&→$

√1 + 3" − √5 − "

1 − "%

Solución: Al evaluar se tiene que

lim&→$

√1 + 3" − √5 − "

1 − "%=0

0

Es indeterminado, así que multiplicaremos por su conjugada

lim&→$

√1 + 3" − √5 − "

1 − "%=

= lim&→$

(√1 + 3" − √5 − ")(√1 + 3" + √5 − ")

(1 − "%)(√1 + 3" + √5 − ")

= − lim&→$

1 + 3" − 5 + "

("% − 1)(√1 + 3" + √5 − ")

= − lim&→$

4(" − 1)

(" − 1)(" + 1)(√1 + 3" + ~5 − ")

= −lim&→$

4

(" + 1)(√1 + 3" + ~5 − ")

= −4

(1 + 1)(2 + 2)

= −1

2

16) Hallar el

lim&→$

√" − √2" − 1

√5" − 1 − √2" + 2

Solución: Evaluando se tiene que el

lim&→$

√" − √2" − 1

√5" − 1 − √2" + 2=0

0

Es indeterminado, por lo que multiplicaremos por su conjugada para levantar la indeterminada

Page 42: Desarrollo de la Educación

~ 40 ~

lim&→$

√" − √2" − 1

√5" − 1 − √2" + 2=

= lim&→$

(√" − √2" − 1)(√" + √2" − 1)(√5" − 1 + √2" + 2)

(√5" − 1 − √2" + 2)(√5" − 1 + √2" + 2)(√" + √2" − 1)

= lim&→$

−(" − 1)(√5" − 1 + √2" + 2)

3(" − 1)(√" + √2" − 1)

= −lim&→$

(√5" − 1 + √2" + 2)

3(√" + √2" − 1)

=2 + 2

3(1 + 1)

= −4

6

= −2

3

Page 43: Desarrollo de la Educación

~ 41 ~

Límites Laterales Recordemos que el

lim!→# $(&) = ) ↔ ,lim!→#'

$(&) = -lim!→#( $(&) = . /- = . = )

Límite por la Derecha:

KLM)→*#

N(O) = P ↔ ∀S > U, ∃W > U/∀O ∈ Z[M(N) ∧ −W < O − ] < U → |N(O)– P| < S

Límite por la Izquierda:

KLM)→*$

N(O) = P ↔ ∀S > U, ∃W > U/∀O ∈ Z[M(N) ∧ U < O − ] < W → |N(O)– P| < S

Page 44: Desarrollo de la Educación

~ 42 ~

Ejercicios Resueltos de Límites Laterales

1) Sea

>(") = ]3" − 2; " ≤ 1

"; 1 < "

Hallar su límite si es que existe. Solución:

lim&→7

>(") = Ü

lim&→$$

>(") = lim&→$$

" = 1

lim&→$%

>(") = lim&→$%

3" − 2 = 1

Entonces

lim&→$

>(") = 1

2) Sea

>(") =

⎧1 − √"

1 − √"" " ≥ 1

"% −"

2−1

2

" − 1" < 1

Hallar su límite si es que existe. Solución:

lim&→$$

>(") = lim&→$$

p1 − √"qp1 + √"qp1 + √""

+ √"%"

q

p1 − √""qp1 + √"qp1 + √"

"+ √"%

"q

= lim&→$$

(1 − ")p1 + √""

+ √"%"

q

(1 − ")p1 + √"q

= lim&→$$

1 + √""

+ √"%"

1 + √"=3

2

Page 45: Desarrollo de la Educación

~ 43 ~

lim!→$( $(&) = lim!→$(+,

+(,(-+

!&$

= lim&→$%

2"% − " − 1

2(" − 1)

= lim&→$%

(2" + 1)(" − 1)

2(" − 1)

= lim&→$%

2" + 1

2

=3

2

Entonces

lim&→$

>(") = 32b

3) Sea

>(") = Ü

3"% − 2; " ≤ 0

" + 2; 0 < "

Hallar su límite si es que existe. Solución:

lim&→!$

>(") = lim&→!$

(" + 2) = 2

lim&→!%

>(") = lim&→!%

(3"% − 2) = −2

Como los límites

lim&→!$

>(") ≠ lim&→!%

>(")

Entonces el

lim&→!

>(")\@ã"[åçã

4) Sea

>(") = Ü

"%; " < 1

"; 1 < " < 4

4 − "; 4 < "

Hallar su límite si es que existe. Solución:

Page 46: Desarrollo de la Educación

~ 44 ~

Trabajaremos primero para el punto " = 1

lim&→$$

>(") = lim&→$$

" = 1

lim&→$%

>(") = lim&→$%

"% = 1

Entonces el

lim&→$

>(") = 1

Y ahora para el punto " = 4

lim&→3$

>(") = lim&→3$

(4 − ") = 0

lim&→3%

>(") = lim&→3%

" = 4

Como

lim&→3$

>(") ≠ lim&→3%

>(")

Entonces el

lim&→3

>(")\@ã"[åçã

5) Sea

>(") = é

6" − "%; " < 2

2"% − " − 3; " > 2

6; " = 2

Hallar el límite si es que existe. Solución:

Page 47: Desarrollo de la Educación

~ 45 ~

lim&→%

>(") =

⎩⎪⎨

⎪⎧lim&→%$

>(") = lim&→%$

(2"% − " − 3)

= 8 − 2 − 3 = 3

lim&→%%

>(") = lim&→%%

(6" − "%)

= 12 − 4 = 8

Como

lim&→%$

>(") ≠ lim&→%%

>(")

Entonces el

lim&→%

>(")\@ã"[åçã

6) Sea

>(") = xT"% + eT; " ≥ 0

2~"% + T − T; " < 0

Hallar ezT para que el límite exista y a demás cumple que >(1) = 1 Solución: Puesto que

>(1) = 1

T + eT = 1

lim&→!

>(") =

⎧lim&→!$

>(") = lim&→!$

(T"% + eT)

= eT

lim&→!%

>(") = lim&→!%

Ñ2~"% + T − TÖ

= 2√T − T

Igualando

2√T − T = eT

2√T = eT + T, pero como T + eT = 1

p2√Tq%= 1%

4T = 1

T =1

4

Y reemplazando en

T + eT = 1 1

4+e

4= 1

Page 48: Desarrollo de la Educación

~ 46 ~

1 + e = 4

e = 3

7) Sea

>(") =

⎩⎪⎨

⎪⎧

" − 5

1 − √" − 4 , " ≥ 5

"% − 12" + 35

" − 5 , " < 5

Hallar el límite. Solución:

lim&→0$

>(") = lim&→0$

" − 5

1 − √" − 4

= lim&→0$

(" − 5)(1 + ~" − 4)

(1 − √" − 4)(1 + √" − 4)

= lim&→0$

(" − 5)(1 + ~" − 4)

5 − "

= lim&→0$

−(1 + √" − 4)

= −(1 + 1) = −2

lim&→0%

>(") = lim&→0%

"% − 12" + 35

" − 5

= lim&→0%

(" − 5)(" − 7)

(" − 5)

Page 49: Desarrollo de la Educación

~ 47 ~

= lim&→0%

(" − 7)

= 5 − 7 = −2 Entonces el

lim&→!

>(") = −2

8) Sea

>(") =

⎩⎪⎨

⎪⎧"/ − 2"% − 5" + 6

" − 3 , " < 3

√" + 1 − 1

" − 2 , " ≥ 3

Hallar el límite Solución:

lim&→/$

√" + 1 − 1

" − 2=√4 − 1

3 − 2

= 1

lim&→/%

"/ − 2"% − 5" + 6

" − 3

= lim&→/%

(" − 3)("% + " − 2)

(" − 3)

= lim&→/%

("% + " − 2)

= 9 + 3 − 2

= 10 Como

lim&→/$

>(") ≠ lim&→/%

>(")

Entonces el límite de

lim&→/

>(") \@ã"[åçã

Page 50: Desarrollo de la Educación

~ 48 ~

9) Sea

>(") =

⎧e"% + T" + 3,å[" < 1

" − 1

√" − 1,å[1 < " < 4

2e" − 3T,å[4 ≤ "

Hallar e y T. Si el límite ya existe. Solución:

Como el límite ya existe en " = 1, entonces

lim&→$$

>(") = lim&→$$

" − 1

√" − 1

= lim&→$$

(" − 1)(√" + 1)

(√" − 1)(√" + 1)

= lim&→$$

(" − 1)(√" + 1)

(" − 1)

= lim&→$$

p√" + 1q

= (1 + 1)

= 2

lim&→$%

>(") = lim&→$%

(e"% + T" + 3)

= e + T + 3 Y como el

lim&→$%

>(") = lim&→$$

>(")

Entonces

e + T + 3 = 2

e + T = −1 … (1)

Y como también el límite ya existe en " = 4, entonces

lim&→3$

>(") = lim&→3$

(2e" − 3T)

= 8e − 3T

lim&→3%

>(") = lim&→3%

" − 1

√" − 1

Page 51: Desarrollo de la Educación

~ 49 ~

= lim&→3%

(" − 1)p√" + 1q

p√" − 1qp√" + 1q

= lim&→3%

(" − 1)p√" + 1q

(" − 1)

= lim&→3%

p√" + 1q

= (2 + 1) = 3 Y como el

lim&→3%

>(") = lim&→3$

>(")

Entonces

3 = 8e − 3T … (2) Mostrando el sistema de ecuaciones

f8e − 3T = 3 … (1)

e + T = −1 … (2)

Multiplicando a la ecuación (2)

f8e − 3T = 3

3(e + T = −1)

]8e − 3T = 3

3e + 3T = −3 ↓ (+)

11e = 0

e = 0

Reemplazando en

e + T = −1

T = −1

10) Sea

>(") = Ü

e"% + T" + 1,å[" ≤ 1

2e" − T,å[1 < " ≤ 2

" + 1,å[" > 2

Hallarel valor de e y T para que exista los límites de >(") en " = 1 y " = 2. Solución:

Veamos en " = 1

Page 52: Desarrollo de la Educación

~ 50 ~

lim&→$$

>(") = lim&→$$

(2e" − T) = 2e − T

lim&→$%

>(") = lim&→$%

(e"% + T" + 1) = e + T + 1

Como

lim&→$$

>(") = lim&→$%

>(")

entonces

2e − T = e + T + 1

e − 2T = 1 … (1)

Y veamos en " = 2

lim&→%$

>(") = lim&→%$

(" + 1) = 3

lim&→%%

>(") == lim&→%%

(2e" − T) = 4e − T

Como

lim&→%$

>(") = lim&→%%

>(")

entonces

4e − T = 3 … (2)

Con (1)z(2)

Ü

e − 2T = 1

4e − T = 3

Resolviendo el sistema de ecuaciones se tiene que

e = 5/7

T = −1/7

Page 53: Desarrollo de la Educación

~ 51 ~

Cálculo de Límites al Infinito Recordemos que

lim#→%&45= 0∀4 ∈ :; − {0}

y

lim#→'&45= 0∀4 ∈ :; − {0}

Page 54: Desarrollo de la Educación

~ 52 ~

Ejercicios Resueltos de Límites al Infinito

1) Resolver el

lim&→58

3"% − 2" + 4

2"% + 4" − 3

Solución:

El exponente mayor es 2, por lo que se divide por "%

lim&→58

3"% − 2" + 4

2"% + 4" − 3= lim

&→58

3"%

"%−2"

"%+4

"%

2"%

"%+4"

"%−3

"%

= lim&→58

3 −2

"+4

"%

2 +4

"+3

"%

= 3

2

Page 55: Desarrollo de la Educación

~ 53 ~

2) Resolver el

lim&→+8

√"% + 2

2" − 7

Solución:

Como " = −√"% cuando " → −∞

lim&→+8

√"% + 2

2" − 7= lim

&→+8

√"% + 2

−√"%

2" − 7

"

= lim&→+8

−ë"% + 2

"%

2 −7

"

= lim&→+8

ë1 +2

"%

2 −7

"

= −1

2

3) Resolver el

lim&→58

~"% + 5" + 6 − "

Solución:

Page 56: Desarrollo de la Educación

~ 54 ~

Al evaluar se tiene

lim&→58

~"% + 5" + 6 − " = ∞−∞

Indeterminado, por lo que multiplicaremos por su conjugada

lim&→58

~"% − 5" + 6 − "= lim&→58

p√"% + 5" + 6 − "qp√"% + 5" + 6 + "q

p√"% + 5" + 6 + "q

= lim&→58

"% + 5" + 6 − "%

√"% + 5" + 6 + "

= lim&→58

5" + 6

√"% + 5" + 6 + "

Dividiremos por "

= lim&→58

5"

"+6

"

ë1 +5

"+6

"%+"

"

= lim&→58

5 +6

"

ë1 +5

"+6

"%+ 1

=5 + 0

√1 − 0 + 0 + 1

=5

2

4) Resolver el

lim&→8

2"% + 3" − 4

√"3 + 1

Solución:

Page 57: Desarrollo de la Educación

~ 55 ~

Al evaluar se tiene

lim&→8

2"% + 3" − 4

√"3 + 1=∞

Por lo que se dividirá al numerador y denominador por "%

lim&→8

2"% + 3" − 4

√"3 + 1= lim

&→8

2"%

"%+3"

"%−4

"%

√"3 + 1

~("%)%

= lim&→8

2 +3

"−4

"%

ë"3

"3+1

"3

= lim&→8

2 +3

"−4

"%

ë1 +1

"3

=2

1= 2

5) Resolver el

lim&→+8

Ñ~"% + 5" + 6 + "Ö

Solución: Al evaluar el

lim&→+8

Ñ~"% + 5" + 6 + "Ö

Page 58: Desarrollo de la Educación

~ 56 ~

Se tiene ∞−∞ Lo que es indeterminado, por lo que se multiplicará por su conjugada

lim&→+8

Ñ~"% + 5" + 6 + "Ö = lim&→+8

p√"% + 5" + 6 + "qp√"% + 5" + 6 − "q

p√"% + 5" + 6 − "q

= lim&→+8

"% + 5" + 6 − "%

√"% + 5" + 6 − "

= lim&→+8

5" + 6

√"% + 5" + 6 − "

Dividiremos entre " al numerador y denominador, recordando que " = −√"%

= lim&→+8

5"

"+6

"

−ë"%

"%+5"

"%+6

"%−"

"

= lim&→+8

5 +6

"

−ë1 +5

"+6

"%− 1

=5

−√1 + 0 + 0 − 1

=5

−2= −

5

2

6) Resolver el

lim&→8

"/ + 2"% + 3" + 4

4"/ + 3"% + 2" + 1

Page 59: Desarrollo de la Educación

~ 57 ~

Solución:

Dividiendo todos los términos tanto del numerador como del denominador por "/

lim&→8

"/ + 2"% + 3" + 4

4"/ + 3"% + 2" + 1= lim

&→8

"/ + 2"% + 3" + 4

"/

4"/ + 3"% + 2" + 1

"/

= lim&→8

1 +2

"+3

"%+4

"/

4 +3

"+2

"+1

"/

=1 + 0 + 0 + 0

4 + 0 + 0 + 0

=1

4

7) Resolver el

lim&→8

4"/ + 2"% − 5

−8"/ + " + 2

Solución:

Dividiendo todos los términos tanto del numerador como del denominador por "/

lim&→8

4"/ + 2"% − 5

−8"/ + " + 2= lim

&→8

4"/ + 2"% − 5

"/

−8"/ + " + 2

"/

= lim&→8

4 +2

"−5

"/

−8 +1

"%++

2

"/

Page 60: Desarrollo de la Educación

~ 58 ~

=4 + 0 − 0

−8 + 0 − 0

= −4

8= −

1

2

8) Resolver el

lim&→+8

√2"% + 1

" + 3

Solución: Al evaluar se tiene

lim&→+8

√2"% + 1

" + 3=∞

Indeterminado, por lo que dividiremos entre " al numerador y denominador, recordando que

−" = √"% cuando " → −∞

lim&→+8

√2"% + 1

" + 3= lim

&→+8

√2"% + 1

−√"%

" + 3

"

= lim&→+8

−ë2"% + 1

"%

1 +3

"

= lim&→+8

−ë2 +1

"%

1 +3

"

Page 61: Desarrollo de la Educación

~ 59 ~

= −√2

9) Resolver el

lim&→8

~"% + 1 + √"

√"3 + "%#

− "

Solución: Al evaluar se tiene

lim&→8

~"% + 1 + √"

√"3 + "%#

− "=∞

Dividiendo por " al numerador y denominador

lim&→8

~"% + 1 + √"

√"3 + "%#

− "= lim

&→8

~"% + 1 + √"

"

√"3 + "%#

"−"

"

= lim&→8

~"% + 1 + √"

√"%

√"3 + "%#

√"3# −

"

"

= lim&→8

í1 +1

"%+ë

1

"/

ë1 +1

"%#

− 1

=1 + 0

1 − 1

Page 62: Desarrollo de la Educación

~ 60 ~

=1

0= ∞

10) Resolver el

lim&→8

" + √"/ + 2"

" + √"% + 1

Solución: Al evaluar se tiene

lim&→8

" + √"/ + 2"

" + √"% + 1=∞

Indeterminado, por lo que dividiremos por x al numerador y denominador

lim&→8

" + √"/ + 2"

" + √"% + 1= lim

&→8

" + √"/ + 2"

"

" + √"% + 1

"

Recordando que " = √"% y " = √"/"

= lim&→8

"

"+ ë

"/

"/+2

"/"

"

"+ ë

"%

"%+1

"

= lim&→8

1 + ë1 +2

"/"

1 + ë1 +1

"

=1 + √1

"

1 + √1=2

2= 1

Page 63: Desarrollo de la Educación

~ 61 ~

11) Resolver el

lim&→58

" − 1

√4"% − 2

Solución: Al evaluar se tiene

lim&→58

" − 1

√4"% − 2=∞

Indeterminado, por lo que dividiremos por " = √"% al numerador y denominador

lim&→58

" − 1

√4"% − 2= lim

&→58

"

"−1

"

√4"% − 2

~(")%

= lim&→58

1 −1

"

ë4 −2

"%

=1

√4=1

2

12) Resolver el

lim&→8

(~"% + " − ~"% + 9)

Solución: Al evaluar se tiene

lim&→8

(~"% + " − ~"% + 9) = ∞−∞

Indeterminado, por lo que multiplicaremos por su conjugada

Page 64: Desarrollo de la Educación

~ 62 ~

lim&→8

(~"% + " − ~"% + 9) = lim&→8

p√"% + " − √"% + 9qp√"% + " + √"% + 9q

√"% + " + √"% + 9

= lim&→8

"% + " − ("% + 9)

√"% + " + √"% + 9

= lim&→8

" − 9

√"% + " + √"% + 9

Ahora dividiremos por "

= lim&→8

"

"−9

"

√"% + " + √"% + 9

~(")%

= lim&→8

1 −9

"

ë1 +1

" + ë1 +

9

"

=1

1 + 1=1

2

13) Resolver el

lim&→±8

(~"% − " − 1 − ~"% − 7" + 3)

Solución: Al evaluar

= lim&→±8

(~"% − " − 1 − ~"% − 7" + 3) = ∞−∞

es indeterminado, por lo que multiplicaremos por su conjugada

lim&→±8

(~"% − " − 1 − ~"% − 7" + 3) =

Page 65: Desarrollo de la Educación

~ 63 ~

= lim&→±8

p√"% − " − 1 − √"% − 7" + 3qp√"% − " − 1 + √"% − 7" + 3q

√"% − " − 1 + √"% − 7" + 3

= lim&→±8

"% − " − 1 − "% + 7" − 3

√"% − " − 1 + √"% − 7" + 3

= lim&→±8

6" − 4

√"% − " − 1 + √"% − 7" + 3

= lim&→±8

6"

"−4

"

√"% − " − 1

"+√"% − 7" + 3

"

= lim&→±8

6 −4

"

±îë"% − " − 1

"%+ ë

"% − 7" + 3

"%ï

= lim&→±8

6 −4

"

±îë1 −2

"−1

"%+ ë1 −

7

"+

3

"%ï

=6

±(1 + 1)= ±

6

2

= ±3

Page 66: Desarrollo de la Educación

~ 64 ~

Límites Infinitos

lim!→#1

% − 2

Page 67: Desarrollo de la Educación

~ 65 ~

Ejercicios Resueltos de Límites Infinitos 1) Resolver el

lim&→0%

1

" − 5

Solución:

lim&→0%

1

" − 5=

1

5 − 5

=1

0

= −∞

2) Resolver el

lim&→%%

" + 2

"% − 4

Solución:

lim&→%%

" + 2

"% − 4= lim

&→%%" + 2

(" + 2)(" − 2)

= lim&→%%

1

(" − 2)

=1

2 − 2=1

0

= −∞

3) Resolver el

lim&→/$

√"% − 9

" − 3

Solución:

lim&→/$

√"% − 9

" − 3= lim

&→/$í(" − 3)(" + 3)

(" − 3)%

Page 68: Desarrollo de la Educación

~ 66 ~

= lim&→/$

í(" + 3)

(" − 3)

= í6

0

= +∞

4) Resolver el

lim&→$$

v1

1 − "−

1

"% − 2" + 1w

Solución: Al evaluar el

lim&→$$

v1

1 − "−

1

"% − 2" + 1w = lim

&→$$v1

0−1

0w

= ∞ −∞ Indeterminado, por lo que se harán las respectivas operaciones

lim&→$$

v1

1 − "−

1

"% − 2" + 1w = lim

&→$$"% − 2" + 1 − (1 − ")

(1 − ")("% − 2" + 1)

= lim&→$$

"% − "

(1 − ")(" − 1)%

= lim&→$$

"(" − 1)

(1 − ")(" − 1)%

= lim&→$$

"

(" − 1)(1 − ")

=1

0

= ∞

5) Resolver el

lim&→/%

"/ + 9"% + 20"

"% + " − 12

Solución:

lim&→/%

"/ + 9"% + 20"

"% + " − 12=222

0

= ∞

Page 69: Desarrollo de la Educación

~ 67 ~

6) Resolver el

lim&→/%

4"

9 − "%

Solución:

lim&→/%

4"

9 − "%=

12

9 − 9= −∞

7) Resolver el

lim&→%%

" + 2

"% − 4

Solución:

lim&→%%

" + 2

"% − 4= lim

&→%%" + 2

(" + 2)(" − 2)

= lim&→%%

1

(" − 2)

=1

2 − 2

= −∞

8) Resolver el

lim&→3%

"

" + 4

Solución:

lim&→3%

"

" + 4=

−4

−4 + 4

=−4

0

= +∞

9) Resolver el

lim&→/%

√"% − 9

" − 3

Page 70: Desarrollo de la Educación

~ 68 ~

Solución:

lim&→/%

√"% − 9

" − 3= lim

&→/%í(" − 3)(" + 3)

(" − 3)%

= lim&→/%

í" + 3

" − 3

= í6

0

= +∞

Page 71: Desarrollo de la Educación

~ 69 ~

Límites de Funciones Trigonométricas

Recordando que

lim!→#$%&(( = 1

Usaremos también

>?@(A + B) = >?@A. 4D>B + >?@B. 4D>A

>?@(A − B) = >?@A. 4D>B − >?@B. 4D>A

4D>(A + B) = 4D>A. 4D>B − >?@A. >?@B

4D>(A − B) = 4D>A. 4D>B + >?@A. >?@B

Page 72: Desarrollo de la Educación

~ 70 ~

Ejercicios Resueltos de Límites Trigonométricos

1) Hallar el

lim&→!

" − sen(2 ")

" + sen(3")

Solución:

lim&→!

" − sen(2 ")

" + sen(3")= lim

&→!

" − sen(2")

"

" + sin(3")

"

= lim&→!

"

"−sen(2")

"

"

"+sin(3")

"

=

1 − lim&→!

sen(2")

"

1 + lim&→!

sin(3")

"

=

1 − 2lim&→!

sen(2")

2"

1 + 3lim&→!

sin(3")

3"

=1 − 2.1

1 + 3.1= −

1

4

2) Hallar el

lim&→!

~1 + sen(") − ~1 − sen(")

"

Solución:

= lim&→!

p~1 + sen(") − ~1 − sen(")qp~1 + sen(") + ~1 − sen(")q

"p~1 + sen(") + ~1 − sen(")q

Page 73: Desarrollo de la Educación

~ 71 ~

= lim&→!

1 + sen(") − 1 + sen(")

"É~1 + sen(") + ~1 − sen(")Ç

= lim&→!

sin(")

"lim&→!

2

~1 + sen(") + ~1 − sen(")

= 1.2

1 + 1= 1

3) Hallar el

lim&→!

1 − √cos "

"%

Solución:

lim&→!

1 − √cos "

"%= lim

&→!

p1 − √cos "qp1 + √cos "q

"%p1 + √cos "q

= lim&→!

1 − cos "

"%p1 + √cos "q

= lim&→!

(1 − cos ")(1 + cos ")

"%p1 + √cos "q(1 + cos ")

= lim&→!

1 − cos%( ")

"%p1 + √cos "q(1 + cos ")

= lim&→!

sen%(")

"%lim&→!

1

p1 + √cos "q(1 + cos ")

= 1 ∗1

2 ∗ 2=1

4

4) Hallar el

lim&→!

cos( ") − cos(2")

1 − cos(")

Solución:

lim&→!

cos( ") − cos(2")

1 − cos(")= lim

&→!

cos( ") − cos(" + ")

1 − cos(")

= lim&→!

cos( ") − cos%(") + sen%(")

1 − cos(")

Page 74: Desarrollo de la Educación

~ 72 ~

= lim&→!

cos( ")[1 − cos(")] + 1 − cos%(")

1 − cos(")

= lim&→!

cos( ")[1 − cos(")] + [1 − cos(")][1 + cos(")]

1 − cos(")

= lim&→!

[1 − cos( ")][cos(") + 1 + cos(")]

1 − cos(")

= lim&→!

[cos(") + 1 + ö@å(")]

= 1 + 1 + 1 = 3

5) Hallar el

lim&→!

1 − cos "

"

Solución:

lim&→!

1 − cos "

"= lim

&→!

(1 − cos ") (1 + cos ")

"(1 + cos ")

= lim&→!

1 − ö@å%"

"(1 + cos ")

= lim&→!

åã\%"

"

1

(1 + cos ")

= lim&→!

åã\%"

"%

"

(1 + cos ")

= 1.0

1 + 1

= 0

6) Hallar el

lim&→!

" − sen 5"

2" + åã\6"

Solución:

lim&→!

" − sen 5"

2" + åã\6"= lim

&→!

"

"−5åã\5"

5"

2"

"+6åã\6"

6"

=1 − 5

2 + 6

Page 75: Desarrollo de la Educación

~ 73 ~

=−4

8

= −1

2

7) Hallar el

lim&→!

tan(3")

"

Solución:

lim&→!

tan(3")

"= lim

&→!

åã\(3")

cos(3")

"

= lim&→!

sen(3")

"ö@å(3")

= lim&→!

sen(3")

"

1

cos(3")

= lim&→!

3. sen(3")

3"

1

cos(3")

= 3.1.1 = 3

8) Hallar el

lim&→!

åã\(2") + åã\(3")

åã\(4") + åã\(5")

Solución:

lim&→!

åã\(2") + åã\(3")

åã\(4") + åã\(5")= lim

&→!

åã\(2")

"+åã\(3")

"

åã\(4")

"+åã\(5")

"

= lim&→!

2åã\(2")

2"+ 3

åã\(3")

3"

4åã\(4")

4"+ 5

åã\(5")

5"

=2.1 + 3.1

4.1 + 5.1=

5

9

9) Hallar el

Page 76: Desarrollo de la Educación

~ 74 ~

lim&→!

" − sen 3"

" + sen 2"

Solución:

lim&→!

" − sen 3"

" + sen 2"= lim

&→!

". Ñ1 −sen 3"

". Ñ1 +sen 2"

= lim&→!

". Ñ1 − 3sen 3"

3"Ö

". Ñ1 + 2sen 2"

2"Ö

= lim&→!

Ñ1 − 3sen 3"

3"Ö

Ñ1 + 2sen 2"

2"Ö

=1 − 3

1 + 2

= −2

3

10) Hallar el

lim&→!

tan " − sen "

"/

Solución:

lim&→!

çe\" − åã\ "

"/= lim

&→!

åã\ "

ö@å "– åã\ "

"/

= lim&→!

sen " − cos " . sen "

cos "

"/

= lim&→!

sen "

cos "(1 − cos ")

"/

= lim&→!

sen " (1 − cos ")

"/ cos "

= lim&→!

sen "

"1 − cos "

"%1

cos "

= 1 v1

2w 1 =

1

2

Page 77: Desarrollo de la Educación

~ 75 ~

11) Hallar el

lim&→!

sen 3"

sen 2"

Solución:

lim&→!

sen 3"

sen 2"= lim

&→!

sen 3"

"

sen 2"

"

= lim&→!

3sen 3"

3"

2sen 2"

2"

=3

2

12) Hallar el

lim&→!

tan "

"

Solución:

lim&→!

tan "

"= lim

&→!

sen "

cos "

"

= lim&→!

sen "

cos "1

"

= lim&→!

sen "

"1

cos "

= 1

13) Hallar el

lim&→!

1 − cos(sen 4")

sen(sen 3")

Solución:

lim&→!

1 − cos(sen 4")

sen(sen 3")= lim

&→!

1 − cos(sen 4")

sen 4"sen 4"

4"(4")

sen%(sen 3")

sen%(3")(3"%)

Page 78: Desarrollo de la Educación

~ 76 ~

=0.1.0

1. (3. 0%)

= 0

14) Hallar el

lim:→!

sen(" + ℎ) − sen "

Solución:

lim:→!

sen(" + ℎ) − sen "

ℎ= lim

:→!

sen ". cos ℎ + sen ℎ. cos " − sen "

= lim:→!

sen " vcos ℎ − 1

ℎw +

sen ℎ

ℎcos "

= sen " . 0 + 1. cos "

= cos "

15) Hallar el

lim&→!

cos " − cos 3"

"%

Solución:

lim&→!

cos " − cos 3"

"%= lim

&→!

cos " − 1 + 1 − cos 3"

"%

= lim&→!

(cos " − 1)(cos " + 1)

"%(cos " + 1)+(1 − cos 3")(1 + cos 3")

"%(1 + cos 3")

= lim&→!

ö@å% − 1

"%.

1

cos " + 1+1 − ö@å%3"

"%.

1

1 + cos 3"

= lim&→!

−åã\%"

"%.

1

cos " + 1+åã\%3"

3%"%.

9

1 + cos 3"

= −11

2+ 1.

9

2

=8

2

= 4

Page 79: Desarrollo de la Educación

~ 77 ~

16) Hallar el

lim&→;%

1 − åã\"

2− ")%

Solución: Al evaluar tendremos

lim&→;%

1 − åã\"

Ñù

2− "Ö

% =1 − åã\

ù

2

Ñù

2−ù

2Ö% =

1 − 1

(0)%=0

0

Lo que significa que es indeterminado. Para levantar la indeterminada usaremos cambio de variables; es decir:

" →ù

2

" −ù

2→ 0

" −ù

2= z

Es decir,

z → 0 Pero:

" = z +ù

2

Entonces

lim&→;%

1 − åã\"

Ñù

2− "Ö

% = lim<5;%→

;%

1 − åã\ Ñz +ù

2− Ñz +

ù

2Öw

%

= lim<→!

1 − åã\(z +ù

2)

2− z −

ù

2)%

= lim<→!

1 − åã\(z +ù

2)

(−z)%

Aquí usaremos

åã\(P + R) = åã\P. ö@åR + åã\R. ö@åP

åã\(P − R) = åã\P. ö@åR − åã\R. ö@åP

ö@å(P + R) = ö@åP. ö@åR − åã\P. åã\R

ö@å(P − R) = åã\P. åã\R + ö@åP. ö@åR

Page 80: Desarrollo de la Educación

~ 78 ~

Reempalzando

= lim<→!

1 − [åã\z. cos Ñù

2Ö + åã\ Ñ

ù

2Ö . ö@åz]

z%

= lim<→!

1 − [åã\z. 0+1. ö@åz]

z%

= lim<→!

1 − ö@åz

z%.1 + ö@åz

1 + ö@åz

= lim<→!

1 − ö@å%z

z%.

1

1 + ö@åz

= lim<→!

åã\%z

z%.

1

1 + ö@åz

= lim<→!

våã\z

zw

%. lim<→!

1

1 + ö@åz

= 1.1

1 + 1

=1

2

Page 81: Desarrollo de la Educación

~ 79 ~

Límites Exponenciales y/o de la Forma Indeterminada

()*$→%&

+,. = 012.)342

()*$→'

+,. = −∞

()*$→(&

+,. = +∞

Obs: 789! = % y 9)*! = %

()*$→,

+,. = :

Page 82: Desarrollo de la Educación

~ 80 ~

Número e:

EFG(→&

(H +H$)( = I EFG

)→*(H + J)

+, = I

()*$→%&

;$ = :

()*$→'

;$ = <

()*$→(&

;$ = +∞

()*$→(&

;$ = :

()*$→'

;$ = <

()*$→%&

;$ = +∞

()*$→%&

2$ = :

()*$→'

2$ = <

()*$→(&

2$ = +∞

()*$→%&

2%$ = +∞

()*$→'

2%$ = <

()*$→(&

2%$ = :

= = 2$ = = 2%$

Page 83: Desarrollo de la Educación

~ 81 ~

Para el cálculo de los límites de la forma >(")=(&) se tienen los tres casos:

Caso 1: Si existen los |[A&→7

>(") = P y |[A&→7

{(") = R y son finitos; entonces:

|[A&→7

>(")=(&) = |[A&→7

>(")@AB&→(=(&) = PC

Caso 2: Si existen los |[A

&→7>(") = P ≠ 1 y |[A

&→7{(") = ±∞; entonces:

|[A&→7

>(")=(&) = |[A&→7

>(")@AB&→(=(&) = [\Aãi[eç@

Caso 3: Si existen los |[A

&→7>(") = P = 1 y |[A

&→7{(") = ±∞; entonces:

|[A&→7

>(")=(&) = |[A&→7

>(")@AB&→(=(&) = 1±8indeterminado

Para levantar la indeterminada, tenemos que hacer:

A la función >(") haremos que sea de la forma

>(") = 1 + †(°) Donde

|[A&→7

†(°) = 0

y al reemplazar se tiene:

|[A&→7

>(")=(&) = |[A&→7

[(1 + †(°))

$D(E)]=(&).D(E)

= |[A&→7

¢=(&).D(E)

= ¢@AB&→(=(&).D(E)

Page 84: Desarrollo de la Educación

~ 82 ~

Ejercicios Resueltos de Límites Exponenciales y/o de la Forma

Indeterminada

1) Hallar el

lim&→!

î"% − 2" + 3

"% − 3" + 2ï

FGH&&

Solución:

lim&→!

î"% − 2" + 3

"% − 3" + 2ï

FGH&&

= î0% − 2.0 + 3

0% − 3.0 + 2ï

IJK&→!FGH&&

= v3

2w

IJK&→!FGH&&

=3

2

2) Hallar el

lim&→!

ln(e + ") − ln(e)

"

Solución:

lim&→!

ln(e + ") − ln(e)

"= lim

&→!

1

"ln v

e + "

ew

= lim&→!

v1

"w ln Ñ1 +

"

= lim&→!

ln Ñ1 +"

$&

= lim&→!

ln Ñ1 +"

7&.$7

Page 85: Desarrollo de la Educación

~ 83 ~

= ln ãM$7N

=1

e

3) Hallar el

lim&→!

√1 − 2"&

Solución:

lim&→!

√1 − 2"&

= lim&→!

(1 − 2")$/&

= lim&→!

£(1 − 2")$

+%&§

+%

= ã+%

4) Hallar el

lim&→!

1

"lní

1 + "

1 − "

Solución:

lim&→!

1

"lní

1 + "

1 − "= lim

&→!

1

"ln v

1 + "

1 − "w

$%

= lim&→!

1

2ln v

1 + "

1 − "w

$&

= lim&→!

1

2ln v

1 − "

1 − "+

2"

1 − "w

$&

= lim&→!

1

2ln v1 +

2"

1 − "w

M$+&%& NM%&$+&NM

$&N

=1

2ln ã

MIJK&→!%

$+&N

=1

2. 2

= 1

Page 86: Desarrollo de la Educación

~ 84 ~

5) Hallar el

lim&→8

v" − 4

" + 1w

&+%

Solución:

lim&→8

v" − 4

" + 1w

&+%

= lim&→8

v" + 1

" + 1−

5

" + 1w

&+%

= lim&→8

v1 +−5

" + 1w

M&5$+0 N.M+0&5$N(&+%)

= ãM IJK&→)+0M&+%&5$NN

= ã

IJK&→)+0P$+

%&

$5$&

Q

= ã+0$$

= ã+0

6) Hallar el

lim&→8

î"/ + 2" + 3

"/ + 4ï

$+&"&

Solución:

lim&→8

î"/ + 2" + 3

"/ + 4ï

$+&"&

= lim&→8

î"/ + 4

"/ + 4+−4 + 2" + 3

"/ + 4ï

$+&"&

= lim&→8

v1 +2" − 1

"/ + 4w

$+&"&

= lim&→8

v1 +2" − 1

"/ + 4w

$+&"&

= • lim&→8

v1 +2" − 1

"/ + 4w

&"53%&+$

(%&+$)($+&")(&"53)&

= ãR IJK&→)

(%&+$)($+&")(&"53)& S

Page 87: Desarrollo de la Educación

~ 85 ~

= ã

IJK&→)M%+

$&NM

$&"+$N

$5 3&"

= ã%(+$)

= ã+%

7) Hallar el

lim&→8

î"% − 1

"% + 1ï

&+$&5$

Solución:

lim&→8

î"% − 1

"% + 1ï

&+$&5$

= • lim&→8

v1 +−2

"% + 1w

&+$&5$

= • lim&→8

v1 +−2

"% + 1w

&*5$+%

+%&*5$.

&+$&5$

= ãM IJK&→)

+%&*5$.

&+$&5$N

= ã

IJK&→)T+%&*&*&*

UP&&+

$&

&&5

$&

Q

= ã!.($)

= ã!

= 1

8) Hallar el

lim&→!

îsen(")

VWX(&)&+VWX(&)

Solución:

lim&→!

îsen(")

VWX(&)&+VWX(&)

= lim&→!

î1 +sen(")

"− 1ï

VWX(&)&+VWX(&)

Page 88: Desarrollo de la Educación

~ 86 ~

= •lim&→!

î1 +sen(") − "

VWX(&)&+VWX(&)

= lim&→!

•î1 +sen(") − "

&VWX(&)+&

+VWX&&

= ãIJK&→!+

VWX&&

= ã(+$) = ã+$

=1

ã

9) Hallar el

lim&→!

7& − 1

"

Solución: Sea

ß = 7& − 1

ß + 1 = 7&

ln(ß + 1) = |\7&

ln(ß + 1) = "|\7 ln(ß + 1)

|\7= "

Como

" → 0 entonces

ß = 7& − 1

ß → 7! − 1

ß → 0

limY→!

ß

ln(ß + 1)

|\7

= limY→!

ß|\7

ln(ß + 1)

= limY→!

|\7

ln(ß + 1)

ß

Page 89: Desarrollo de la Educación

~ 87 ~

= limY→!

|\7

ln(ß + 1)$Y

=|\7

|\ ã

= |\7

10) Hallar el

lim&→8

v3" − 4

3" + 2w

&5$/

Solución:

lim&→8

v3" − 4

3" + 2w

&5$/= lim

&→8v3" + 2

3" + 2+−2 − 4

3" + 2w

&5$/

= lim&→8

v1 +−6

3" + 2w

&5$/

= lim&→8

v1 +−6

3" + 2w

M/&5%+6 NM +6/&5%N.

&5$/

= ãM IJK&→)+%. &5$/&5%N

= ã+%/

Page 90: Desarrollo de la Educación

~ 88 ~

Referencias Bibliográficas Arce, A. (2014) Cálculo Diferencial e Integral de Varias Variables Independientes y

sus Aplicaciones. Vol. 1. Lima, Perú: Ediciones Moshera, S.R.L. Granville, W. (2015) Cálculo Diferencial e Integral. México: Editorial Limusa. Espinoza, E. (2012) Análisis Matemático I para estudiantes de ciencias e ingeniería.

(Sexta edición). Lima: Ediciones Edukperú. Eves, H. (1990). Foundations and Fundamental Concepts of Mathematics (Tercera

edición). Dover. Hazewinkel, M. ed. (2000). Encyclopaedia of Mathematics. Kluwer Academic

Publishers. Haeussler, E.; Richard, S. (2003). Matemáticas para administración y economía.

Decima edición. http://fcaglp.fcaglp.unlp.edu.ar/~morellana/Matematicas-para-la-Administracion-y-Economia-Haeussler-Richard.pdf

Leithold, L. (1998). Cálculo con geometría analítica. https://luiscastellanos.files.wordpress.com/2007/02/calculo-louis-leithold.pdf

Masjuan G; Arenas F; Villanueva F. (2017) Trigonometría y Geometría Analítica. Universidad Católica de Chile.

Oltmanns W. (2015). Cálculo Integral. Primera Edición Ruiz J. (2016) Matemáticas 3: Geometría analítica básica. Grupo editorial Patria.

Segunda edición ebook. Soler Dorda, M. (2014). CÁLCULO I. Madrid: Editorial Síntesis, S.A., 263 p. Stewart J. (2014). Cálculo Vol. I. Traducción de Septima edición norte americana.

Cengace Learning. Stewart J. (2014). Cálculo Vol. II. Traducción de Septima edición norte americana.

Cengace Learning. Stewart, J.; Redlin L; Watson S. (2014). PRECÁLCULO: matemáticas para el cálculo.

Sexta edición.- México: Cengage Learning Editores, P-4, 889 p. R-76; I-13 Zill D.; Wright W. (2014). Matemáticas 1, Cálculo Diferencial. Mc Graw Hill. Segunda

Edición.

Page 91: Desarrollo de la Educación

~ 89 ~

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Yersi L. Huamán R. María V. Seminario M. María G. Sanchéz P. Lucy M. Reyes A. José L. Estrada P.