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Análisis Matemático 66
2024
CABANA
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ANÁLISIS MATEMÁTICO 66 UBA XXI
CÁTEDRA CABANA
2.5.
Dadas las siguientes funciones, identificar su dominio y calcular los límites indicados.
g) $\lim _{x \rightarrow-3} \frac{2 x^{3}-5}{(x+3)(x-1)^{2}}$ y $\lim _{x \rightarrow 1} \frac{2 x^{3}-5}{(x+3)(x-1)^{2}}$
g) $\lim _{x \rightarrow-3} \frac{2 x^{3}-5}{(x+3)(x-1)^{2}}$ y $\lim _{x \rightarrow 1} \frac{2 x^{3}-5}{(x+3)(x-1)^{2}}$
Respuesta
Comencemos determinando el dominio de la función \( \frac{2x^3 - 5}{(x + 3)(x - 1)^2} \):
La única restricción es que el denominador no puede ser cero. Por lo tanto, debemos pedir que:
\( x + 3 \neq 0 \) y \( (x - 1)^2 \neq 0 \), lo cual nos indica que:
\( x \neq -3 \) y \( x \neq 1 \)
Por lo tanto, el dominio de la función es todo \( \mathbb{R} \) excepto \( x = -3 \) y \( x = 1 \).
Ahora calculemos el primer límite indicado:
\( \lim_{x \rightarrow -3} \frac{2x^3 - 5}{(x + 3)(x - 1)^2} \)
Si sustituimos \( x = -3 \) en la función, el denominador tiende a \( 0 \). Mientras tanto, el numerador tiende a \(-59 \). Nos encontramos con un número sobre algo que tiende a cero, eso sabemos que se va a ir a infinito. Para determinar el signo de este límite infinito, analicemos los límites laterales por derecha y por izquierda.
Cuando \( x \) se aproxima desde la derecha (valores mayores que \(-3\)), el denominador es positivo. Por lo tanto,
\( \lim_{x \rightarrow -3^+} \frac{2x^3 - 5}{(x + 3)(x - 1)^2} = -\infty \)
Por otro lado, cuando \( x \) se aproxima desde la izquierda (valores menores que \(-3\)), el denominador será negativo. Por lo tanto,
\( \lim_{x \rightarrow -3^-} \frac{2x^3 - 5}{(x + 3)(x - 1)^2} = +\infty \)
Para el segundo límite indicado:
\( \lim_{x \rightarrow 1} \frac{2x^3 - 5}{(x + 3)(x - 1)^2} \)
Cuando sustituimos \( x = 1 \) directamente en la función, vemos que el denominador tiende a $0$, mientras que el numerador tiende a $-3$. Tenemos un número positivo, sobre algo que tiende a cero (y está elevado al cuadrado... guiño, guiño, va a ser siempre positivo el denominador, no?) Entonces este límite no es necesario abrirlo, directamente nos da...
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\( \lim_{x \rightarrow 1} \frac{2x^3 - 5}{(x + 3)(x - 1)^2} = -\infty \)