Loading [MathJax]/extensions/TeX/AMSmath.js

12.4.15

Atopa o erro

Collamos unha función calquera dunha clase de cálculo de asíntotas de 1º de Bacharelato:

f(x)=x2+x2x

Unha función inocente


Como é usual, calculamos o límite no infinito da función. Neste momento o profesor xa sabe que vai dar un número real, pois "no infinito" a raíz dun polinomio de 2º grao compórtase como unha recta; neste caso con pendente 1. Ao choio:

limx[x2+x2x]=
Agora vén o ubicuo truco de multiplicar por 1, pero un 1 camuflado na expresión
x2+x2+xx2+x2+x
Este truco ten o obxectivo de evitar a indeterminación
As contas:
limx[x2+x2x]=limx[x2+x2x][x2+x2+x]x2+x2+x=
limxx2+x2x2x2+x2+x=
Agora atacamos a indeterminación , tamén cun truco recorrente, multiplicar por 1, camuflado desta volta en
1x1x
Entón:
limxx2+x2x2x2+x2+x=limxx2+x2x2xx2+x2+xx=limx12x1+1x2x2+1=12

Ben, por fin: a función ten a asíntota horizontal y=12

Pero que sucede en ?

Pois algo totalmente diferente:

O límite da función xa non é un número real senón:

limx[x2+x2x]=+
por mor do x da dereita.

O proceso continúa do xeito común: comparando a función con x en "menos infinito". E sucede o seguinte:
limxx2+x2xx=limx[x2+x2x21]=
limx[1+1x2x21]=0

0? De verdade? Pero a nosa función non tendía a ?

Editado o 13 de abril: En realidade hai funcións que tenden a infinito no infinito que comparadas coa función identidade teñen límite 0, a primeira que vén á cabeza é f(x)=logx. No contexto do post si tiña sentido a sorpresa.

Déixovos que expliquedes o erro. Porque erro hai, como vemos na gráfica da función:

Que pinta esa recta oblicua?

Afastemos a gráfica:


E esa rama?

Temos un anaco da gráfica por explicar. É factible explicar o fallo técnico do cálculo previo nunha aula de 1º de Bacharelato? 





2 comentarios:

  1. E se facendo co cambio de x por -x, e calculando o limx+f(x)... despois, comparando as expresións, quizais pode ser que haxa alguén que poida enxergar os problemas derivados de facer e desfacer (cadrados e raíces) sen atender ao signo.

    ResponderEliminar
  2. Si, co cambio de variable queda moito máis claro, por iso non o usei. Coido que do xeito que puxen as contas é moi complicado que un alumno se decate do erro. Que conste que eu non usei esta función para o cálculo de asíntotas, só para uns límites, que dou en Aplicadas este ano.

    ResponderEliminar