Definizione (rigorosa) di limite Si dice che per x tendente a x0 la funzione tende al limite finito l e si scrive : f ( x ) l lim x x 0 Se f ( x) l per 0 x x0 Se x0 è arbitrariamente grande Si dice che per x tendente a x0 la funzione tende al limite finito l (converge) e si +∞ scrive : +∞ f ( x ) l lim x Se x 0 f ( x) l per 0 x x0 x K , K 0 Definizione (rigorosa) di limite f ( x ) l lim x se 0 K 0 | x : x K f ( x) l 1 0.8 Asintoto orizzontale 0.6 0.4 0.2 In questo caso la retta orizzontale di equazione y=l si dice asintoto orizzontale per la funzione f(x) per x→+ ∞ 5 10 15 20 Se x0 è arbitrariamente grande e negativo Si dice che per x tendente a - ∞ la funzione tende al limite finito l (converge) e si scrive : f ( x ) l lim x Se f ( x) l per 0 x x0 x K , K 0 Definizione (rigorosa) di limite f ( x ) l lim x se 0 K 0 | x : x K f ( x) l 1 8.0 Asintoto orizzontale 6.0 4.0 2.0 In questo caso la retta orizzontale di equazione y=l si dice asintoto orizzontale per la funzione f(x) per x→- ∞ 02 51 01 5 Se x0 è arbitrariamente grande o positivo o negativo Si dice che per x tendente a ∞ la funzione tende al limite finito l e si scrive : f ( x ) l lim x Se f ( x) l per x K, K 0 Equivale a x>K se x>0 e x<-K se x<0 Definizione (rigorosa) di limite f ( x ) l lim x se 0 K 0 | x : x K f ( x) l 1 1 8.0 0.8 Asintoto orizzontale 6.0 0.6 4.0 0.4 2.0 0.2 02 51 01 5 5 10 In questo caso la retta orizzontale di equazione y=l si dice asintoto orizzontale per la funzione f(x) per x→ ∞ 5 5 0.2 0.2 0.4 0.4 0.6 0.6 0.8 0.8 1 10 15 15 20 20 1 10 15 20 Se l è arbitrariamente grande e positivo Si dice che per x tendente a x0 la funzione (diverge positivamente) tende a + ∞ e si scrive : f ( x ) lim x x 0 Se f (x ) l per 00 f(x)>M xxx0x0 M Asintoto verticale (p.154) f ( x ) lim x x 0 se M 0 M 0 | x : 0 x x0 M f ( x) M 1 1 8.0 0.8 6.0 0.6 4.0 0.4 2.0 0.2 02 51 01 5 5 10 15 20 Se l è arbitrariamente grande e negativo Si dice che per x tendente a x0 la funzione tende a - ∞ (diverge negativamente) e si scrive : f ( x ) lim x x 0 Se xxx0 f ( x) l per 00 x f(x)<-M 0 M Asintoto verticale (p.154) f ( x ) lim x x 0 se M 0 M 0 | x : 0 x x0 M f ( x) M 5 5 0.2 0.2 0.4 0.4 0.6 0.6 0.8 0.8 1 10 15 20 1 10 15 20 Se l è arbitrariamente grande Si dice che per x tendente a x0 la funzione tende a ∞ (diverge) e si scrive : f ( x ) lim x x 0 Se f (|f(x)|>M x) l per 00 xxx0x0 M Asintoto verticale (p.154) f ( x ) lim x x 0 se M 0 M 0 | x : 0 x x0 M 1 f ( x) M 0.8 0.6 0.4 0.2 5 5 10 10 15 20 0.2 0.4 0.6 1 0.8 1 8.0 0.8 1 6.0 0.6 4.0 0.4 2.0 0.2 1 02 51 01 5 5 10 15 20 8.0 6.0 5 5 10 15 4.0 20 2.0 0.2 0.2 5 0.4 0.4 02 51 01 5 0.2 0.6 0.6 0.4 0.8 0.8 0.6 1 0.8 1 10 15 20 15 20 1 10 15 20 Se x0 e l sono arbitrariamente grande Si dice che per x tendente a ∞ tende a ∞ e si scrive : la funzione f ( x ) lim x Se x K x0 f (|f(x)|>M x) l per 0 x M Limite sinistro, destro (p.151) ( x0 x0 Il limite sinistro si ottiene considerando l’avvicinamento solo da sinistra. Per ricordarlo si scrive lim f ( x ) x x0 se | x : x0 x x0 ... Limite sinistro, destro (p.151) ) x0 x0 Il limite destro si ottiene considerando l’avvicinamento solo da destra. Per ricordarlo si scrive lim f ( x ) x x0 se | x : x0 x x0 ... Teorema: se il limite esiste, allora esistono anche il limite sinistro, il limite destro e coincidono. Conseguenze: Il limite non esiste se: • il limite sinistro non esiste • il limite destro non esiste • esistono entrambe, ma hanno valori diversi. Asintoti obliqui Un asintoto obliquo è una retta non orizzontale e non verticale cui la funzione si avvicina indefinitivamente per x che tende oa+∞ o a –∞ o in entrambe i casi Asintoti obliqui • L’asintoto obliquo ha equazione y=mx+n La funzione f(x) ha un asintoto obliquo se risulta: Possiamo trovare m ed n nel modo seguente Asintoti obliqui • Dal limite Dividendo per x abbiamo Portando n a destra abbiamo N.B. il discorso vale anche per x→-∞ Proprietà dei limiti (p.155) • Teorema della permanenza del segno • In forma diretta Se per x tendente a x0 la funzione tende ad un limite finito l diverso da zero, allora esiste un intorno di x0 nel quale la f(x) ha lo stesso segno di l l x0 Proprietà dei limiti (p.155) • Teorema della permanenza del segno • In forma inversa: Se in tutti i punti vicini ad x0 la funzione è strettamente positiva allora il limite è non negativo (esempio: parabola) x0 Proprietà dei limiti (p.155) • Teorema carabinieri Se due funzioni f(x) e g(x) per x tendente a x0 ammettono lo stesso limite l e se in un intorno di x0 si ha f(x) h(x) g(x) x0 allora anche h(x) converge a l in x0 Proprietà dei limiti (p.155) • Il limite di somma, differenza, prodotto, quoziente di due funzioni È dato da • somma, differenza, prodotto, quoziente dei limiti (eccetto il caso in cui il limite della funzione al denominatore è nullo) Teorema del confronto Sia f:A→R e g:B → R, sia x0 punto di accumulazione per A. Se esiste un intorno di x0 nel quale le funzioni sono entrambe definite tale che f(x)g(x), x in un intorno di x0 ed esistono i limiti f ( x ) L lim x x 0 Allora g ( x ) M lim x x 0 LM Attenzione: nel teorema si chiede che esistano entrambi i limiti. L’esistenza del limite deve quindi essere nota a priori. Osservazione: ci sono due casi in cui l’esistenza del limite segue dal teorema precedente: Se L=+ ∞ allora g ha limite ed esso è + ∞ Se M=- ∞ allora g ha limite ed esso è - ∞ Metodi per il calcolo dei limiti Funzioni continue Definizione Una funzione f:A→R, con A R si dice continua in x0 punto di accumulazione di A se esiste f ( x ) f ( x ) lim x x 0 0 Se x0 è un punto isolato (e quindi non è di accumulazione) allora, per convenzione, la funzione è continua. Se vale soltanto lim f ( x ) f ( x0 ) x x 0 allora la funzione si dice continua da destra Se vale soltanto lim f ( x ) f ( x0 ) x x 0 allora la funzione si dice continua da sinistra Le seguenti funzioni sono continue (p.136) • Bisogna dimostrare che è verificata la definizione di funzione continua f(x)=k f(x)=2x-3 (p.135) f(x)=mx+n (tutte le rette) f(x)=x^2 Le potenze I polinomi Le funzioni razionali fratte con l’eccezione dei punti in cui il denominatore si annulla Teorema di Weierstrass • Se f(x) è continua un [a,b] allora è sempre dotata di minimo e di massimo ed assume tutti i valori compresi tra il minimo ed il massimo • Osservazione: [a,b] è un intervallo chiuso e limitato. Tali intervalli prendono il nome di compatti.