🚀 ¡Bienvenido a la Aventura de los Límites!
¿Alguna vez te has preguntado qué tan cerca puedes llegar a algo sin tocarlo? En matemáticas, ¡eso es un límite! Prepárate para explorar un concepto fundamental que te abrirá las puertas a un mundo de posibilidades en el cálculo.
Imagina que estás corriendo hacia una línea de meta. Te acercas cada vez más, pero nunca la cruzas. El límite es el valor al que te "acercas" infinitamente. ¡Es fascinante!
Actividad de Motivación
Piensa: ¿Qué representa el límite en una situación de crecimiento o distancia?
Pista: Reflexiona sobre el tiempo, el crecimiento o las distancias.
📚 Contenido Referido: ¡Desglosando los Ejemplos!
Aquí te explicaremos paso a paso cómo se resuelven los ejemplos de tu guía. ¡Presta mucha atención!
Problema 1: Límite por Factorización
Calcula el siguiente límite:
$$ \lim_{x \to 1} \frac{x^{20} - 1}{x^{10} - 1} $$
Solución Explicada:
Si sustituimos $x=1$, obtenemos $\frac{0}{0}$. Factorizamos: $(x^{10})^2 - 1 = (x^{10} - 1)(x^{10} + 1)$.
$$ \lim_{x \to 1} \frac{(x^{10} - 1)(x^{10} + 1)}{x^{10} - 1} = \lim_{x \to 1} (x^{10} + 1) = 2 $$
Respuesta: 2
Problema 2: Límite por Factorización de Polinomios
Calcula el siguiente límite:
$$ \lim_{y \to -2} \frac{y^3 + 3y^2 + 2y}{y^2 - y - 6} $$
Solución Explicada:
Sustituir $y=-2$ da $\frac{0}{0}$. Factorizamos: numerador $y(y+1)(y+2)$, denominador $(y-3)(y+2)$.
$$ \lim_{y \to -2} \frac{y(y+1)(y+2)}{(y-3)(y+2)} = \lim_{y \to -2} \frac{y(y+1)}{y-3} = -\frac{2}{5} $$
Respuesta: $-\frac{2}{5}$
Problema 4: Límite al Infinito
Calcula el siguiente límite:
$$ \lim_{x \to \infty} \frac{x^3 + 3x + 5}{2x^3 - 6x + 1} $$
Solución Explicada:
Dividimos por $x^3$:
$$ \lim_{x \to \infty} \frac{1 + \frac{3}{x^2} + \frac{5}{x^3}}{2 - \frac{6}{x^2} + \frac{1}{x^3}} = \frac{1}{2} $$
Respuesta: $\frac{1}{2}$
🎮 Actividades Propuestas: ¡Pon a Prueba tus Habilidades!
¡Es hora de practicar! Resuelve los siguientes límites y comprueba tus respuestas.
Progreso: 0/27 ejercicios completados
Ejercicio 1
Calcula:
$$ \lim_{x \to 1} \frac{x^3 - 1}{x^2 - 1} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Factorizamos: $x^3 - 1 = (x-1)(x^2+x+1)$, $x^2 - 1 = (x-1)(x+1)$.
$$ \lim_{x \to 1} \frac{(x-1)(x^2+x+1)}{(x-1)(x+1)} = \lim_{x \to 1} \frac{x^2+x+1}{x+1} = \frac{3}{2} $$
Ejercicio 2
Calcula:
$$ \lim_{x \to 2} \frac{x^4 - 16}{x^3 - 8} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Factorizamos: $x^4 - 16 = (x-2)(x+2)(x^2+4)$, $x^3 - 8 = (x-2)(x^2+2x+4)$.
$$ \lim_{x \to 2} \frac{(x+2)(x^2+4)}{x^2+2x+4} = \frac{32}{12} = \frac{8}{3} $$
Ejercicio 3
Calcula:
$$ \lim_{x \to 1} \frac{3x^2 - 3}{x - 1} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Factorizamos: $3x^2 - 3 = 3(x-1)(x+1)$.
$$ \lim_{x \to 1} 3(x+1) = 6 $$
Ejercicio 4
Calcula:
$$ \lim_{t \to -4} \frac{t^3 + 64}{t + 4} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Suma de cubos: $t^3 + 64 = (t+4)(t^2 - 4t + 16)$.
$$ \lim_{t \to -4} (t^2 - 4t + 16) = 48 $$
Ejercicio 5
Calcula:
$$ \lim_{x \to 64} \frac{x - 64}{\sqrt{x} - 8} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Multiplicamos por $\sqrt{x} + 8$:
$$ \lim_{x \to 64} \frac{(x - 64)(\sqrt{x} + 8)}{(\sqrt{x} - 8)(\sqrt{x} + 8)} = \lim_{x \to 64} (\sqrt{x} + 8) = 16 $$
Ejercicio 6
Calcula:
$$ \lim_{x \to 1} \frac{\sqrt{x} - 1}{x - 1} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Multiplicamos por $\sqrt{x} + 1$:
$$ \lim_{x \to 1} \frac{1}{\sqrt{x} + 1} = \frac{1}{2} $$
Ejercicio 7
Calcula:
$$ \lim_{t \to 3} \frac{t^2 - 9}{t^2 - 5t + 6} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Factorizamos: $t^2 - 9 = (t-3)(t+3)$, $t^2 - 5t + 6 = (t-2)(t-3)$.
$$ \lim_{t \to 3} \frac{t+3}{t-2} = 6 $$
Ejercicio 8
Calcula:
$$ \lim_{x \to -1} \frac{x^2 + 2x + 1}{x + 1} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Factorizamos: $x^2 + 2x + 1 = (x+1)^2$.
$$ \lim_{x \to -1} (x+1) = 0 $$
Ejercicio 9
Calcula:
$$ \lim_{u \to 0} \frac{5u^3 + 8u^2}{3u^4 - 16u^2} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Factorizamos: $u^2(5u + 8)$, $u^2(3u^2 - 16)$.
$$ \lim_{u \to 0} \frac{5u + 8}{3u^2 - 16} = -\frac{1}{2} $$
Ejercicio 10
Calcula:
$$ \lim_{x \to 3} \frac{x^2 - x - 6}{x - 3} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Factorizamos: $x^2 - x - 6 = (x-3)(x+2)$.
$$ \lim_{x \to 3} (x+2) = 5 $$
Ejercicio 11
Calcula:
$$ \lim_{x \to 1/2} \frac{4x^3 - 8x^2 + 11x - 4}{2x - 1} $$
Tu respuesta:
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Solución:
División sintética para $4x^3 - 8x^2 + 11x - 4$ con raíz $x=1/2$:
1/2 | 4 -8 11 -4
| 2 -3 4
----------------
4 -6 8 0
Resultado: $(2x-1)(2x^2 - 3x + 4)$.
$$ \lim_{x \to 1/2} (2x^2 - 3x + 4) = 3 $$
Ejercicio 12
Calcula:
$$ \lim_{a \to -1} \frac{a^4 - a^2 + 2a + 2}{a + 1} $$
Tu respuesta:
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Solución:
División sintética para $a^4 - a^2 + 2a + 2$ con raíz $a=-1$:
-1 | 1 0 -1 2 2
| -1 1 0 -2
-------------------
1 -1 0 2 0
Resultado: $(a+1)(a^3 - a^2 + 2)$.
$$ \lim_{a \to -1} (a^3 - a^2 + 2) = 0 $$
Ejercicio 13
Calcula:
$$ \lim_{x \to -2} \frac{x^3 + 4x^2 - x - 10}{x + 2} $$
Tu respuesta:
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Solución:
División sintética para $x^3 + 4x^2 - x - 10$ con raíz $x=-2$:
-2 | 1 4 -1 -10
| -2 -4 10
----------------
1 2 -5 0
Resultado: $(x+2)(x^2 + 2x - 5)$.
$$ \lim_{x \to -2} (x^2 + 2x - 5) = -5 $$
Ejercicio 14
Calcula:
$$ \lim_{a \to -2} \frac{2a^3 - 2a^2 - 4a + 16}{a + 2} $$
Tu respuesta:
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Solución:
División sintética para $2a^3 - 2a^2 - 4a + 16$ con raíz $a=-2$:
-2 | 2 -2 -4 16
| -4 12 -16
----------------
2 -6 8 0
Resultado: $(a+2)(2a^2 - 6a + 8)$.
$$ \lim_{a \to -2} (2a^2 - 6a + 8) = 28 $$
Old:
Ejercicio 15
Calcula:
$$ \lim_{x \to 1} \frac{x^4 + 5x - 6}{x - 1} $$
Tu respuesta:
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Solución:
División sintética para $x^4 + 5x - 6$ con raíz $x=1$:
1 | 1 0 0 5 -6
| 1 1 1 6
----------------
1 1 1 6 0
Resultado: $(x-1)(x^3 + x^2 + x + 6)$.
$$ \lim_{x \to 1} (x^3 + x^2 + x + 6) = 9 $$
Ejercicio 16
Calcula:
$$ \lim_{x \to -2} \frac{x^3 + 6x^2 + 11x + 6}{x + 2} $$
Tu respuesta:
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Solución:
División sintética para $x^3 + 6x^2 + 11x + 6$ con raíz $x=-2$:
-2 | 1 6 11 6
| -2 -8 -6
----------------
1 4 3 0
Resultado: $(x+2)(x^2 + 4x + 3)$.
$$ \lim_{x \to -2} (x^2 + 4x + 3) = -1 $$
Ejercicio 17
Calcula:
$$ \lim_{x \to 4} \frac{x^2 - 16}{x - 4} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Factorizamos: $x^2 - 16 = (x-4)(x+4)$.
$$ \lim_{x \to 4} (x+4) = 8 $$
Ejercicio 18
Calcula:
$$ \lim_{x \to 1} \frac{x^3 - 1}{x - 1} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Factorizamos: $x^3 - 1 = (x-1)(x^2+x+1)$.
$$ \lim_{x \to 1} (x^2+x+1) = 3 $$
Ejercicio 19
Calcula:
$$ \lim_{x \to 1} \frac{x^2 - 1}{x^2 - x} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Factorizamos: $x^2 - 1 = (x-1)(x+1)$, $x^2 - x = x(x-1)$.
$$ \lim_{x \to 1} \frac{x+1}{x} = 2 $$
Ejercicio 20
Calcula:
$$ \lim_{x \to 0} \frac{\sqrt{x+1} - 1}{x} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Multiplicamos por $\sqrt{x+1} + 1$:
$$ \lim_{x \to 0} \frac{1}{\sqrt{x+1} + 1} = \frac{1}{2} $$
Ejercicio 21
Calcula:
$$ \lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos(x)}{x^2} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Usamos: $1 - \cos(x) = \frac{\sin^2(x)}{1 + \cos(x)}$.
$$ \lim_{x \to 0} \left( \frac{\sin(x)}{x} \right)^2 \cdot \frac{1}{1 + \cos(x)} = \frac{1}{2} $$
Ejercicio 22
Calcula:
$$ \lim_{x \to 2} \frac{x^2 - 4}{x - 2} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Factorizamos: $x^2 - 4 = (x-2)(x+2)$.
$$ \lim_{x \to 2} (x+2) = 4 $$
Ejercicio 23
Calcula:
$$ \lim_{x \to 3} \frac{x^2 - 9}{x - 3} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Factorizamos: $x^2 - 9 = (x-3)(x+3)$.
$$ \lim_{x \to 3} (x+3) = 6 $$
Ejercicio 24
Calcula:
$$ \lim_{x \to -1} \frac{x^2 - 1}{x + 1} $$
Tu respuesta:
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Ver Solución
Solución:
Factorizamos: $x^2 - 1 = (x-1)(x+1)$.
$$ \lim_{x \to -1} (x-1) = -2 $$
Ejercicio 25
Calcula:
$$ \lim_{x \to 1} \frac{x^2 - 1}{x - 1} $$
Tu respuesta:
Comprobar
Ver Solución
Solución:
Factorizamos: $x^2 - 1 = (x-1)(x+1)$.
$$ \lim_{x \to 1} (x+1) = 2 $$
Ejercicio 26
Calcula:
$$ \lim_{x \to -3} \frac{x^2 + 5x + 6}{x + 3} $$
Tu respuesta:
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Solución:
Factorizamos: $x^2 + 5x + 6 = (x+2)(x+3)$.
$$ \lim_{x \to -3} (x+2) = -1 $$
Ejercicio 27
Calcula:
$$ \lim_{x \to 1} \frac{x^3 + x^2 - x - 1}{x - 1} $$
Tu respuesta:
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Solución:
División sintética para $x^3 + x^2 - x - 1$ con raíz $x=1$:
1 | 1 1 -1 -1
| 1 2 1
----------------
1 2 1 0
Resultado: $(x-1)(x^2 + 2x + 1) = (x-1)(x+1)^2$.
$$ \lim_{x \to 1} (x+1)^2 = 4 $$