Un estudiante en un instituto de Murcia repasa las definiciones básicas de límites para preparar el examen del segundo trimestre.
¿Qué condición debe cumplirse para que exista el límite de una función f(x) en un punto x=a?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)Que existan los límites laterales y sean iguales entre sí.
💡 Explicación
La definición de límite requiere que el comportamiento de la función sea el mismo al acercarse por ambos lados del punto. Si limx→a−f(x)=limx→a+f(x)=L, entonces existe el límite y vale L.
Ver respuesta
Respuesta correcta: C)Que existan los límites laterales y sean iguales entre sí.
A)Que la función esté definida en el punto a, es decir, que exista f(a).La existencia de f(a) es necesaria para la continuidad, pero no para la existencia del límite.
B)Que el límite sea siempre un número entero.El límite puede ser cualquier número real o incluso infinito.
C)Que existan los límites laterales y sean iguales entre sí.Correcto. Para que exista el límite global, el límite por la izquierda y por la derecha deben coincidir.
D)Que la función sea creciente en un entorno de a.La monotonía no es un requisito para la existencia de un límite.
💡 Explicación
La definición de límite requiere que el comportamiento de la función sea el mismo al acercarse por ambos lados del punto. Si limx→a−f(x)=limx→a+f(x)=L, entonces existe el límite y vale L.
Pregunta 2
Pregunta 2 · D4Bloom: Remember
En una clase de 1º de Bachillerato en Madrid, se clasifican las discontinuidades de las funciones.
¿Cómo se denomina una discontinuidad en la que los límites laterales en el punto a existen y son finitos, pero diferentes?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: A)Discontinuidad inevitable de salto finito.
💡 Explicación
Las discontinuidades de salto finito ocurren típicamente en funciones definidas a trozos donde las ramas no "encajan" en el punto de unión, a pesar de tener valores definidos en ambos lados.
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Respuesta correcta: A)Discontinuidad inevitable de salto finito.
A)Discontinuidad inevitable de salto finito.Correcto. Al haber una diferencia finita entre los límites laterales, se produce un "salto".
B)Discontinuidad evitable.En la evitable, los límites laterales son iguales.
C)Discontinuidad inevitable de salto infinito.En este caso, al menos uno de los límites laterales debería ser infinito.
D)Discontinuidad esencial.Término más general que suele referirse a la inexistencia de límites laterales.
💡 Explicación
Las discontinuidades de salto finito ocurren típicamente en funciones definidas a trozos donde las ramas no "encajan" en el punto de unión, a pesar de tener valores definidos en ambos lados.
Pregunta 3
Pregunta 3 · D4Bloom: Understand
Un estudiante analiza la función f(x)=1/x cerca del origen.
¿Cuál es el comportamiento de limx→0+x1?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: D)+∞
💡 Explicación
Este límite describe una asíntota vertical. Al ser el denominador positivo y tender a cero, la fracción tiende a infinito positivo.
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Respuesta correcta: D)+∞
A)0Al acercarse a 0 con valores muy pequeños positivos, el cociente se hace muy grande.
B)−∞Esto ocurriría si nos acercáramos por la izquierda (valores negativos).
C)1El valor 1 solo se alcanza cuando x = 1.
D)+∞Correcto. Al dividir 1 por números positivos cada vez más cercanos a 0 (como 0,001), el resultado crece sin límite.
💡 Explicación
Este límite describe una asíntota vertical. Al ser el denominador positivo y tender a cero, la fracción tiende a infinito positivo.
Pregunta 4
Pregunta 4 · D4Bloom: Understand
Se estudia la continuidad de una función que modela el coste de un envío postal según el peso.
Si una función f(x) es continua en el punto x=a, ¿cuál de las siguientes igualdades debe ser cierta obligatoriamente?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: B)limx→af(x)=f(a)
💡 Explicación
La continuidad requiere tres pasos: 1. Que exista f(a). 2. Que exista el límite. 3. Que ambos valores sean idénticos. Es la base del análisis de funciones.
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Respuesta correcta: B)limx→af(x)=f(a)
A)f(a)=0La función puede ser continua en cualquier valor real.
B)limx→af(x)=f(a)Correcto. La definición de continuidad exige que el límite coincida con el valor de la función en el punto.
C)f′(a)=0Esto se refiere a la derivada, no a la continuidad.
D)limx→af(x)=0El límite debe ser igual a f(a), no necesariamente cero.
💡 Explicación
La continuidad requiere tres pasos: 1. Que exista f(a). 2. Que exista el límite. 3. Que ambos valores sean idénticos. Es la base del análisis de funciones.
Pregunta 5
Pregunta 5 · D6Bloom: Apply
Un estudiante de Ciencias en Barcelona debe resolver un límite que presenta una indeterminación del tipo 0/0.
Calcula el valor de limx→2x−2x2−4.
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: A)4
💡 Explicación
Para resolver indeterminaciones 0/0 en funciones racionales, se factorizan numerador y denominador para simplificar los factores que producen el cero (en este caso x−2).
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Respuesta correcta: A)4
A)4Correcto. Factorizando el numerador: (x−2)(x+2)/(x−2)=x+2. Al sustituir x=2, obtenemos 4.
B)0Error al simplificar; la expresión no se anula.
C)2Error de cálculo tras la simplificación.
D)No existe.Es una indeterminación evitable, por lo que el límite sí existe.
💡 Explicación
Para resolver indeterminaciones 0/0 en funciones racionales, se factorizan numerador y denominador para simplificar los factores que producen el cero (en este caso x−2).
Pregunta 6
Pregunta 6 · D6Bloom: Apply
Un ingeniero en Zaragoza analiza el comportamiento a largo plazo de una máquina cuya eficiencia sigue la función E(t)=t+23t+5.
¿Cuál es la eficiencia límite de la máquina cuando el tiempo t tiende a infinito?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: B)3
💡 Explicación
Los límites al infinito de funciones racionales determinan las asíntotas horizontales. Si el grado del numerador y denominador es igual, el límite es el cociente de los coeficientes de mayor grado.
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Respuesta correcta: B)3
A)5Este es el valor cuando t=0.
B)3Correcto. El límite en el infinito de un cociente de polinomios del mismo grado es el cociente de los coeficientes principales: 3/1=3.
C)0La eficiencia se estabiliza en un valor positivo.
D)InfinitoLa función tiene una asíntota horizontal, no crece sin límite.
💡 Explicación
Los límites al infinito de funciones racionales determinan las asíntotas horizontales. Si el grado del numerador y denominador es igual, el límite es el cociente de los coeficientes de mayor grado.
Pregunta 7
Pregunta 7 · D6Bloom: Apply
En una prueba de EBAU, se pide determinar un parámetro para que una función sea continua. Sea f(x)={x+k2x−1x≤3x>3.
¿Qué valor debe tener k para que la función sea continua en x=3?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: D)2
💡 Explicación
Para que una función a trozos sea continua, los límites laterales en el punto de cambio deben ser iguales. Resolvemos la ecuación resultante para hallar el parámetro desconocido.
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Respuesta correcta: D)2
A)1Sustituyendo k=1 daría 4 en la primera rama y 5 en la segunda.
B)5Este es el valor que debe alcanzar la función, no el valor de k.
Para que una función a trozos sea continua, los límites laterales en el punto de cambio deben ser iguales. Resolvemos la ecuación resultante para hallar el parámetro desconocido.
Pregunta 8
Pregunta 8 · D6Bloom: Understand
Un estudiante observa la gráfica de una función que tiene una asíntota vertical en x=1.
Si limx→1−f(x)=+∞ y limx→1+f(x)=−∞, ¿qué podemos afirmar sobre la continuidad de f(x) en x=1?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: D)Tiene una discontinuidad inevitable de salto infinito.
💡 Explicación
Una asíntota vertical implica siempre una discontinuidad inevitable de salto infinito, ya que la función no puede alcanzar un valor real en ese punto.
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Respuesta correcta: D)Tiene una discontinuidad inevitable de salto infinito.
A)Es continua porque existen ambos límites.Los límites deben ser finitos e iguales para la continuidad.
B)Tiene una discontinuidad evitable.En la evitable el límite debe ser finito.
C)Es derivable en ese punto.Si no es continua, no puede ser derivable.
D)Tiene una discontinuidad inevitable de salto infinito.Correcto. La presencia de límites infinitos define este tipo de discontinuidad.
💡 Explicación
Una asíntota vertical implica siempre una discontinuidad inevitable de salto infinito, ya que la función no puede alcanzar un valor real en ese punto.
Pregunta 9
Pregunta 9 · D6Bloom: Apply
Se plantea calcular el límite limx→0xx+1−1.
Resuelve la indeterminación multiplicando por el conjugado.
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)1/2
💡 Explicación
La técnica del conjugado es esencial para eliminar raíces cuadradas que generan indeterminaciones 0/0. Se basa en el producto notable (a−b)(a+b)=a2−b2.
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Respuesta correcta: C)1/2
A)0Error al simplificar la fracción resultante.
B)1Error de cálculo al sustituir el valor final.
C)1/2Correcto. Al multiplicar por el conjugado (x+1+1), el numerador queda x. Al simplificar con la x del denominador, queda 1/(x+1+1), que vale 1/2 en x=0.
D)No existe.Es una indeterminación salvable mediante técnicas algebraicas.
💡 Explicación
La técnica del conjugado es esencial para eliminar raíces cuadradas que generan indeterminaciones 0/0. Se basa en el producto notable (a−b)(a+b)=a2−b2.
Pregunta 10
Pregunta 10 · D6Bloom: Understand
Un profesor en Sevilla explica el concepto de límite lateral en funciones con valor absoluto.
¿Cuál es el valor de limx→0−x∣x∣?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: B)-1
💡 Explicación
El valor absoluto ∣x∣ se comporta como x si x≥0 y como −x si x<0. Este cambio de definición genera resultados distintos en los límites laterales.
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Respuesta correcta: B)-1
A)1Este es el límite por la derecha (valores positivos).
B)-1Correcto. Para x<0, ∣x∣=−x. Entonces (−x)/x=−1.
C)0La función nunca vale 0 en el cociente.
D)No existe el límite lateral.El límite lateral sí existe y es constante (-1).
💡 Explicación
El valor absoluto ∣x∣ se comporta como x si x≥0 y como −x si x<0. Este cambio de definición genera resultados distintos en los límites laterales.
Pregunta 11
Pregunta 11 · D8Bloom: Analyze
Un matemático estudia la función f(x)=xsen(x) cerca del origen, un límite fundamental en el cálculo.
Aunque al sustituir directamente se obtiene 0/0, ¿cuál es el valor de limx→0xsen(x)?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: A)1
💡 Explicación
Este límite es la base para derivar funciones trigonométricas. Indica que para ángulos muy pequeños expresados en radianes, el seno del ángulo es aproximadamente igual al ángulo mismo.
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Respuesta correcta: A)1
A)1Correcto. Es un límite trigonométrico fundamental que demuestra la equivalencia de infinitésimos.
B)0El seno de x y x crecen casi de forma idéntica cerca de cero.
C)InfinitoLa función está acotada cerca de cero.
D)πNo hay relación directa con el valor de pi en este límite.
💡 Explicación
Este límite es la base para derivar funciones trigonométricas. Indica que para ángulos muy pequeños expresados en radianes, el seno del ángulo es aproximadamente igual al ángulo mismo.
Pregunta 12
Pregunta 12 · D8Bloom: Analyze
Se analiza una función racional f(x)=x2−3x+2x2−1 para encontrar sus asíntotas.
¿En qué punto presenta esta función una discontinuidad evitable?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: B)x=1
💡 Explicación
Una discontinuidad es evitable si el límite existe y es finito. En funciones racionales, esto ocurre cuando el valor anula un factor común en numerador y denominador.
Ver respuesta
Respuesta correcta: B)x=1
A)x=2En x=2 solo se anula el denominador, produciendo una asíntota vertical (salto infinito).
B)x=1Correcto. x=1 anula tanto numerador como denominador. Al simplificar (x−1)(x+1)/[(x−1)(x−2)], el factor (x−1) desaparece.
C)x=−1En x=−1 solo se anula el numerador, la función vale 0.
D)No tiene discontinuidades evitables.La anulación simultánea en x=1 indica que es evitable.
💡 Explicación
Una discontinuidad es evitable si el límite existe y es finito. En funciones racionales, esto ocurre cuando el valor anula un factor común en numerador y denominador.
Pregunta 13
Pregunta 13 · D8Bloom: Analyze
Un estudiante en Asturias estudia el comportamiento de límites con potencias del tipo 1∞.
¿Cuál es el valor de limx→∞(1+x2)x?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)e2
💡 Explicación
La fórmula general para límites que tienden al número e es limx→a(1+1/f(x))f(x)=e. En este caso, el ajuste del exponente produce e2.
Ver respuesta
Respuesta correcta: C)e2
A)1Aunque la base tiende a 1, el exponente tiende a infinito; es la forma del número e.
B)eEste sería el resultado si el numerador fuera 1.
C)e2Correcto. Siguiendo la regla del límite del número e: elimx→∞[x⋅(1+2/x−1)]=e2.
D)e2xEl resultado de un límite debe ser un valor constante o infinito, no una función de x.
💡 Explicación
La fórmula general para límites que tienden al número e es limx→a(1+1/f(x))f(x)=e. En este caso, el ajuste del exponente produce e2.
Pregunta 14
Pregunta 14 · D8Bloom: Apply
Un arquitecto en Valencia diseña una rampa cuyo perfil está definido por f(x)=x2+1ax2.
Si se desea que la rampa alcance una altura máxima de 5 metros cuando x es muy grande, ¿qué valor debe tener el parámetro a?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: A)5
💡 Explicación
Este es un problema de aplicación de asíntotas horizontales. El valor del límite en el infinito representa el valor de estabilización de la función.
Ver respuesta
Respuesta correcta: A)5
A)5Correcto. El límite cuando x→∞ es a. Si queremos que sea 5, entonces a=5.
B)1La altura máxima sería 1.
C)0La rampa no tendría altura.
D)10La altura máxima sería 10.
💡 Explicación
Este es un problema de aplicación de asíntotas horizontales. El valor del límite en el infinito representa el valor de estabilización de la función.
Pregunta 15
Pregunta 15 · D8Bloom: Analyze
Se plantea la existencia de asíntotas oblicuas en una función f(x)=x−1x2+x.
¿Cuál es la pendiente (m) de la asíntota oblicua de esta función?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: A)1
💡 Explicación
Las asíntotas oblicuas tienen la forma y=mx+n. La pendiente m se halla mediante el límite de f(x)/x cuando x tiende a infinito.
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Respuesta correcta: A)1
A)1Correcto. m=limx→∞f(x)/x=limx→∞x2−xx2+x=1.
B)0Si fuera 0, tendría una asíntota horizontal.
C)2Error de cálculo en el límite del cociente.
D)No tiene asíntota oblicua.Dado que el grado del numerador es exactamente uno más que el del denominador, sí existe.
💡 Explicación
Las asíntotas oblicuas tienen la forma y=mx+n. La pendiente m se halla mediante el límite de f(x)/x cuando x tiende a infinito.
Pregunta 16
Pregunta 16 · D8Bloom: Analyze
Se estudia el Teorema de Bolzano para localizar raíces de funciones continuas.
Si f(x) es continua en [0,2], f(0)=−3 y f(2)=5, ¿qué asegura el Teorema de Bolzano?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)Que existe al menos un punto c en (0,2) tal que f(c)=0.
💡 Explicación
El Teorema de Bolzano es una herramienta fundamental para demostrar la existencia de soluciones en ecuaciones que no se pueden resolver analíticamente de forma sencilla.
Ver respuesta
Respuesta correcta: C)Que existe al menos un punto c en (0,2) tal que f(c)=0.
A)Que la función es creciente en todo el intervalo.Bolzano no habla de monotonía.
B)Que el valor máximo de la función es 5.Bolzano no identifica extremos absolutos.
C)Que existe al menos un punto c en (0,2) tal que f(c)=0.Correcto. Al haber un cambio de signo en una función continua, esta debe cruzar el eje X.
D)Que la derivada de la función se anula en el intervalo.Este es el Teorema de Rolle, no el de Bolzano.
💡 Explicación
El Teorema de Bolzano es una herramienta fundamental para demostrar la existencia de soluciones en ecuaciones que no se pueden resolver analíticamente de forma sencilla.
Pregunta 17
Pregunta 17 · D10Bloom: Evaluate
Un estudiante se enfrenta a un límite complejo que involucra logaritmos: limx→∞ln(x3+5)ln(x2+1).
¿Cuál es el valor de este límite aplicando las propiedades de los logaritmos y el orden de infinitos?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)2/3
💡 Explicación
En el infinito, el logaritmo de un polinomio se comporta como el logaritmo de su término de mayor grado. Las leyes de los logaritmos permiten extraer los exponentes como coeficientes, simplificando el límite.
Ver respuesta
Respuesta correcta: C)2/3
A)1Los grados de las funciones dentro del logaritmo son distintos.
B)0Ambas funciones crecen a infinito con velocidades comparables.
C)2/3Correcto. Por propiedades: ln(x2...)/ln(x3...)≈ln(x2)/ln(x3)=(2lnx)/(3lnx)=2/3.
D)3/2Error al colocar los exponentes de la aproximación.
💡 Explicación
En el infinito, el logaritmo de un polinomio se comporta como el logaritmo de su término de mayor grado. Las leyes de los logaritmos permiten extraer los exponentes como coeficientes, simplificando el límite.
Pregunta 18
Pregunta 18 · D10Bloom: Evaluate
Un investigador analiza la continuidad de la función f(x)=1+e1/x1 en el punto x=0.
¿Qué se observa al calcular los límites laterales en x=0?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: D)Salto finito de 0 a 1.
💡 Explicación
Este es un ejemplo avanzado donde la función exponencial con exponente racional genera comportamientos asimétricos. Es crucial para entender cómo los límites laterales pueden diferir radicalmente.
Ver respuesta
Respuesta correcta: D)Salto finito de 0 a 1.
A)Ambos límites son +∞.La función está acotada entre 0 y 1.
B)La función es continua.Los límites laterales son distintos.
C)El límite no existe porque oscila.Los límites laterales son constantes bien definidos.
D)Salto finito de 0 a 1.Correcto. Por la derecha: e+∞→∞, 1/∞→0. Por la izquierda: e−∞→0, 1/(1+0)→1.
💡 Explicación
Este es un ejemplo avanzado donde la función exponencial con exponente racional genera comportamientos asimétricos. Es crucial para entender cómo los límites laterales pueden diferir radicalmente.
Pregunta 19
Pregunta 19 · D10Bloom: Evaluate
Un programador optimiza un motor gráfico y necesita saber si la función de suavizado s(x)=x−ax2−a es continua en x=a (siendo a>0).
¿Cómo debe definirse el valor de s(a) para que la función sea continua?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: D)2a
💡 Explicación
La continuidad evitable permite asignar un valor a un punto anteriormente indefinido. El valor correcto es el límite de la función en dicho punto.
Ver respuesta
Respuesta correcta: D)2a
A)0El límite de la expresión no es 0.
B)aError al simplificar el límite.
C)a2Error dimensional y conceptual en la simplificación.
D)2aCorrecto. Factorizando: (x−a)(x+a)/(x−a)=x+a. En x=a, vale a+a=2a.
💡 Explicación
La continuidad evitable permite asignar un valor a un punto anteriormente indefinido. El valor correcto es el límite de la función en dicho punto.
Pregunta 20
Pregunta 20 · D10Bloom: Evaluate
Un estudiante reflexiona sobre el Teorema de Weierstrass en funciones continuas en intervalos cerrados.
¿Qué garantiza el Teorema de Weierstrass para una función continua en el intervalo cerrado [a,b]?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)Que la función alcanza un máximo y un mínimo absolutos en el intervalo.
💡 Explicación
El Teorema de Weierstrass es fundamental para asegurar que los problemas de optimización (buscar máximos y mínimos) tienen solución garantizada bajo condiciones de continuidad y dominio cerrado.
Ver respuesta
Respuesta correcta: C)Que la función alcanza un máximo y un mínimo absolutos en el intervalo.
A)Que la función tiene una única raíz.Este es Bolzano (con cambio de signo).
B)Que la función es derivable en todo el intervalo.La continuidad no implica derivabilidad (ej. valor absoluto).
C)Que la función alcanza un máximo y un mínimo absolutos en el intervalo.Correcto. Una función continua en un compacto siempre está acotada y alcanza sus valores extremos.
D)Que la función es siempre positiva.No impone restricciones sobre el signo de los valores de la función.
💡 Explicación
El Teorema de Weierstrass es fundamental para asegurar que los problemas de optimización (buscar máximos y mínimos) tienen solución garantizada bajo condiciones de continuidad y dominio cerrado.
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