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Aprende Introducción a los Límites | Análisis Matemático
Matemáticas para Ciencia de Datos

bookIntroducción a los Límites

Note
Definición

Un límite es un concepto fundamental en el cálculo que describe el valor al que se aproxima una función cuando su entrada se acerca a un punto específico. Los límites constituyen la base para definir derivadas e integrales, por lo que son esenciales en el análisis matemático y la optimización en aprendizaje automático.

Definición formal y notación

Un límite representa el valor al que se aproxima una función cuando la entrada se acerca arbitrariamente a un punto.

limxaf(x)=L\lim_{x \rarr a}f(x) = L

Esto significa que cuando xx se acerca arbitrariamente a aa, f(x)f(x) se aproxima a LL.

Note
Nota

No es necesario que la función esté definida en x=ax=a para que exista el límite.

Límites Laterales y Límites Bilaterales

Un límite puede ser abordado desde cualquiera de los dos lados:

  • Límite por la izquierda: acercándose a aa desde valores menores que aa:
limxaf(x) \lim_{x \rarr a^-}f(x)
  • Límite por la derecha: acercándose a aa desde valores mayores que aa:
limxa+f(x)\lim_{x \rarr a^+}f(x)
  • El límite existe solo si ambos límites laterales son iguales:
limxaf(x)=limxa+f(x) \lim_{x \rarr a^-}f(x) = \lim_{x \rarr a^+}f(x)

Cuando los Límites No Existen

Un límite no existe en los siguientes casos:

  • Discontinuidad de salto:
limxaf(x)limxa+f(x) \lim_{x \rarr a^-}f(x) \neq \lim_{x \rarr a^+}f(x)
  • Ejemplo: una función escalón donde los límites por la izquierda y la derecha son diferentes.
  • Límite infinito:
limx01x2=\lim_{x \rarr 0}\frac{1}{x^2}=\infty
  • La función crece sin acotación.
  • Oscilación:
limx0sin(1x)\lim_{x \rarr 0}\sin\left(\frac{1}{x}\right)
  • La función fluctúa infinitamente sin estabilizarse en un solo valor.

Caso Especial – Límites en el Infinito

Cuando xx tiende a infinito, se analiza el comportamiento al infinito de las funciones:

  • Funciones racionales:
limx1x=0\lim_{x \rarr \infty}\frac{1}{x}=0
  • Crecimiento polinómico:
limxx2x=\lim_{x \rarr \infty}\frac{x^2}{x}=\infty
  • Regla del término dominante:
limxaxmbxn={0, si m<n,ab, si m=n,±, si m>n.\lim_{x \to \infty} \frac{a x^m}{b x^n} = \begin{cases} 0,\ \text{si } m < n,\\ \frac{a}{b},\ \text{si } m = n, \\ \pm \infty,\ \text{si } m > n. \end{cases}
question mark

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente cuándo existe un límite?

Select the correct answer

¿Todo estuvo claro?

¿Cómo podemos mejorarlo?

¡Gracias por tus comentarios!

Sección 3. Capítulo 1

Pregunte a AI

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Can you explain the difference between one-sided and two-sided limits?

What are some common techniques for evaluating limits?

Can you give examples of when a limit does not exist?

Awesome!

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Definición

Un límite es un concepto fundamental en el cálculo que describe el valor al que se aproxima una función cuando su entrada se acerca a un punto específico. Los límites constituyen la base para definir derivadas e integrales, por lo que son esenciales en el análisis matemático y la optimización en aprendizaje automático.

Definición formal y notación

Un límite representa el valor al que se aproxima una función cuando la entrada se acerca arbitrariamente a un punto.

limxaf(x)=L\lim_{x \rarr a}f(x) = L

Esto significa que cuando xx se acerca arbitrariamente a aa, f(x)f(x) se aproxima a LL.

Note
Nota

No es necesario que la función esté definida en x=ax=a para que exista el límite.

Límites Laterales y Límites Bilaterales

Un límite puede ser abordado desde cualquiera de los dos lados:

  • Límite por la izquierda: acercándose a aa desde valores menores que aa:
limxaf(x) \lim_{x \rarr a^-}f(x)
  • Límite por la derecha: acercándose a aa desde valores mayores que aa:
limxa+f(x)\lim_{x \rarr a^+}f(x)
  • El límite existe solo si ambos límites laterales son iguales:
limxaf(x)=limxa+f(x) \lim_{x \rarr a^-}f(x) = \lim_{x \rarr a^+}f(x)

Cuando los Límites No Existen

Un límite no existe en los siguientes casos:

  • Discontinuidad de salto:
limxaf(x)limxa+f(x) \lim_{x \rarr a^-}f(x) \neq \lim_{x \rarr a^+}f(x)
  • Ejemplo: una función escalón donde los límites por la izquierda y la derecha son diferentes.
  • Límite infinito:
limx01x2=\lim_{x \rarr 0}\frac{1}{x^2}=\infty
  • La función crece sin acotación.
  • Oscilación:
limx0sin(1x)\lim_{x \rarr 0}\sin\left(\frac{1}{x}\right)
  • La función fluctúa infinitamente sin estabilizarse en un solo valor.

Caso Especial – Límites en el Infinito

Cuando xx tiende a infinito, se analiza el comportamiento al infinito de las funciones:

  • Funciones racionales:
limx1x=0\lim_{x \rarr \infty}\frac{1}{x}=0
  • Crecimiento polinómico:
limxx2x=\lim_{x \rarr \infty}\frac{x^2}{x}=\infty
  • Regla del término dominante:
limxaxmbxn={0, si m<n,ab, si m=n,±, si m>n.\lim_{x \to \infty} \frac{a x^m}{b x^n} = \begin{cases} 0,\ \text{si } m < n,\\ \frac{a}{b},\ \text{si } m = n, \\ \pm \infty,\ \text{si } m > n. \end{cases}
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente cuándo existe un límite?

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Sección 3. Capítulo 1
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