Volver a la portadaMatemática · 6° año Economía · Cambiar asignatura
Empezar gratis
6° Economía · Matemática
Límites y continuidad · Concepto

Continuidad. Tipos de discontinuidad

Una tarifa de almacenamiento en la nube que sigue con el mismo precio al pasar cierto umbral de gigabytes, y otra que de golpe sube de $\$2.000$ a $\$4.000$. La diferencia entre ambas es la continuidad. Con lo que ya sabés de límites y límites laterales, vas a convertirla en un criterio exacto y a clasificar qué pasa cuando falla.

Continuidad en un punto: las tres condiciones

Una función es continua en $x=a$ cuando su gráfico no tiene ninguna rotura justo ahí: el valor al que se acerca por los dos lados coincide con el valor que realmente toma. Dicho de otro modo, podrías dibujar ese tramo sin levantar la birome.

Movelo y observá qué pasa en $x=3$, donde la función cambia de fórmula:

Practica★☆☆Sin empezar
Estudia la continuidad de la función polinómica $f(x) = x^3 - 2x + 5$ en el punto $x = 0$. ¿Crees que esta función podría tener alguna discontinuidad en cualquier otro…

Estudia la continuidad de la función polinómica $f(x) = x^3 - 2x + 5$ en el punto $x = 0$. ¿Crees que esta función podría tener alguna discontinuidad en cualquier otro número real? Explica por qué.

Resolver
Practica★☆☆Sin empezar
Dada la función $f(x) = \frac{x^2 - 9}{x - 3}$, indica si la función está definida en $x = 3$. ¿Existe el límite $\lim_{x \to 3} f(x)$? A partir de tus respuestas,…

Dada la función $f(x) = \frac{x^2 - 9}{x - 3}$, indica si la función está definida en $x = 3$. ¿Existe el límite $\lim_{x \to 3} f(x)$? A partir de tus respuestas, decide si la función es continua en ese punto.

Resolver
Practica★☆☆Sin empezar
Determina si la siguiente función definida a trozos es continua en el "punto de ruptura" $x = 1$: $$f(x) = \begin{cases} x + 1 & \text{si } x < 1 \\ 3 & \text{si } x = 1…

Determina si la siguiente función definida a trozos es continua en el "punto de ruptura" $x = 1$:

$$f(x) = \begin{cases} x + 1 & \text{si } x < 1 \\ 3 & \text{si } x = 1 \\ 2x & \text{si } x > 1 \end{cases}$$

Para ello, verifica si se cumplen las tres condiciones de continuidad:

  1. ¿Existe $f(1)$?

  2. ¿Existe $\lim_{x \to 1} f(x)$?

  3. ¿Coinciden ambos valores?

Resolver

Clasificación de las discontinuidades

Cuando falla alguna de las tres condiciones, hay tres maneras distintas de fallar, cada una con su nombre y su aspecto en el gráfico.

Comparación de los tres tipos de discontinuidad: evitable con punto desplazado, salto finito con escalón entre ramas (círculo hueco en el extremo que no toma valor) y salto infinito con asíntota vertical. evitable salto finito salto infinito
Practica★☆☆Sin empezar
Observa la siguiente gráfica que representa el nivel de señal de WiFi en un centro comercial a medida que te alejas del router principal. Identifica los valores de $x$…

Observa la siguiente gráfica que representa el nivel de señal de WiFi en un centro comercial a medida que te alejas del router principal. Identifica los valores de $x$ en los que la función no es continua y explica razonadamente, de forma intuitiva, por qué ocurre esto.

Distancia (m) Señal WiFi (%) 10 20 30 40 50 60 20 40 60 80 100 0
Resolver
Practica★☆☆Sin empezar
Clasifica el tipo de discontinuidad que presenta la función mostrada en la imagen en el punto $x = 2$. Justifica si se trata de una discontinuidad evitable, de salto…

Clasifica el tipo de discontinuidad que presenta la función mostrada en la imagen en el punto $x = 2$. Justifica si se trata de una discontinuidad evitable, de salto finito o de salto infinito.

0 1 3 4 5 1 2 3 4 x=2 x y
Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Dado el siguiente gráfico de una función $f(x)$ que representa el nivel de actividad de una aplicación para celular a lo largo de un intervalo de tiempo, analizá su…

Dado el siguiente gráfico de una función $f(x)$ que representa el nivel de actividad de una aplicación para celular a lo largo de un intervalo de tiempo, analizá su continuidad en los puntos $x = -2$, $x = 1$ y $x = 3$. Indicá en cada caso el tipo de discontinuidad (evitable, de salto finito o de salto infinito) justificando tu respuesta mediante el estudio de los límites laterales y el valor de la función.

−2 1 3 0 x f(x)
Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Considera la función $f(x) = \dfrac{|x - 4|}{x - 4}$. a) Calcula los límites laterales de la función cuando $x$ tiende a $4$. b) Indica si la función es continua en…

Considera la función $f(x) = \dfrac{|x - 4|}{x - 4}$.

  1. a) Calcula los límites laterales de la función cuando $x$ tiende a $4$.
  2. b) Indica si la función es continua en $x = 4$. Si no lo es, clasifica el tipo de discontinuidad.
  3. c) Realiza un esbozo de la gráfica de la función en el entorno del punto $x = 4$.
Resolver

Funciones a trozos: hallar parámetros

Un problema muy frecuente: dada una función a trozos con parámetros, hallar sus valores para que sea continua en todo $\mathbb{R}$.

Probá con los deslizadores qué valores de $k$ y $m$ hacen que las dos ramas se unan en $x=0$:

Practica★★☆Sin empezar
Determina los valores de los parámetros $a$ y $b$ para que la siguiente función definida a trozos sea continua en toda la recta real $\mathbb{R}$: $$f(x) = \begin{cases}…

Determina los valores de los parámetros $a$ y $b$ para que la siguiente función definida a trozos sea continua en toda la recta real $\mathbb{R}$:

$$f(x) = \begin{cases} x + 2a & \text{si } x < -1 \\ 3x + b & \text{si } -1 \leq x < 2 \\ x^2 - 5 & \text{si } x \geq 2 \end{cases}$$ x f(x) −1 2 −1 −10 x + 2a 3x + b x² - 5
Resolver
Practica★★☆Sin empezar
El crecimiento de una colonia de bacterias en un entorno controlado sigue una pauta que cambia al agotarse un nutriente a las 3 horas de iniciar el experimento. La…

El crecimiento de una colonia de bacterias en un entorno controlado sigue una pauta que cambia al agotarse un nutriente a las 3 horas de iniciar el experimento. La población $P(t)$ (en millones) se modeliza mediante la función:

$$P(t) = \begin{cases} t^2 + 1 & \text{si } 0 \leq t < 3 \\ \dfrac{at - 5}{t - 2} & \text{si } t \geq 3 \end{cases}$$

Donde $t$ es el tiempo en horas. Determina el valor de $a$ para que el crecimiento de la población sea continuo en el instante del cambio de dieta ($t = 3$). A largo plazo ($t \to \infty$), ¿a qué valor tiende la población si se mantiene esa segunda pauta?

Resolver
Practica★★★Sin empezar
Una empresa de servicios en la nube ofrece un plan de almacenamiento cuya tarifa mensual $C(x)$, en pesos, depende de los gigabytes consumidos $x$. La función viene dada…

Una empresa de servicios en la nube ofrece un plan de almacenamiento cuya tarifa mensual $C(x)$, en pesos, depende de los gigabytes consumidos $x$. La función viene dada por la siguiente expresión:

$$C(x) = \begin{cases} 2x + a & \text{si } 0 \le x \le 10 \\ \frac{x^2 - 100}{x - 10} + b & \text{si } 10 < x < 50 \\ \ln(x - 49) + 45 & \text{si } x \ge 50 \end{cases}$$

Determiná los valores de los parámetros $a$ y $b$ para que la tarifa sea continua en todo su dominio. ¿Qué tipo de discontinuidad presentaría la función en $x = 10$ si el valor de $b$ fuera distinto al hallado?

x (GB) C(x) ($) 10 20 30 40 50 60 −20 −10 10 20 30 40 50 60 0 ≤ x ≤ 10 10 < x < 50 x ≥ 50 Salto si b ≠ −15 C₁(x) C₂(x) C₃(x)
Resolver
Practica★★★Sin empezar
Un estudio sociológico establece que el nivel de aceptación de una nueva ley, $L(t)$, en una escala de 0 a 100, sigue el siguiente modelo durante los primeros 10 meses…

Un estudio sociológico establece que el nivel de aceptación de una nueva ley, $L(t)$, en una escala de 0 a 100, sigue el siguiente modelo durante los primeros 10 meses ($t$):

$$L(t) = \begin{cases} t^2 - 4t + 50 & \text{si } 0 \le t \le 4 \\ \frac{50t - 100}{t - 2} & \text{si } 4 < t \le 10 \end{cases}$$
  1. a) Justifica si el nivel de aceptación ha variado de forma continua a lo largo de los 10 meses.
  2. b) Si en el mes $t = 4$ se produjo un cambio en la campaña de comunicación, ¿hubo un salto brusco en la aceptación? Si es así, calcula la magnitud del salto y clasifica la discontinuidad.
Meses (t) Aceptación L(t) 2 4 6 8 10 20 40 50 60 80 100 Cambio de campaña t = 4 (2, 46) t² - 4t + 50 50t - 100 t - 2
Resolver

Herramientas de límites: infinito, exponencial, logaritmo, seno y raíces

Algunos ejercicios piden límites que conviene tener a mano. Son ideas cortas.

Ahora el logaritmo, que aparece como una de las ramas de varias funciones a trozos.

Falta un límite con seno y otro con raíces cuadradas, que aparecen en funciones a trozos.

Practica★★☆Sin empezar
Dada la función $f(x) = e^{\frac{1}{x-1}}$, analiza su continuidad y clasifica sus discontinuidades. Para ello: 1. Determina el dominio de la función. 2. Calcula los…

Dada la función $f(x) = e^{\frac{1}{x-1}}$, analiza su continuidad y clasifica sus discontinuidades. Para ello:

  1. Determina el dominio de la función.

  2. Calcula los límites laterales en el punto donde la función no está definida.

  3. Interpreta los resultados para indicar si existe una asíntota vertical y de qué tipo es la discontinuidad.

y=1 x=1 x y −1 1 f(x)=e1/(x-1) 1. Dominio = ? 2. Lím. laterales = ? 3. ¿Asíntota Vert.? ¿Tipo discont.? ¿f(1)? ¿Asíntota Vertical? x→1⁻ ? x→1⁺ ?
Resolver
Practica★★★Sin empezar
Sea la función definida por: $$f(x) = \begin{cases} \frac{1}{1 + e^{1/x}} & \text{si } x \neq 0 \\ 0 & \text{si } x = 0 \end{cases}$$ Estudia la continuidad de la…

Sea la función definida por:

$$f(x) = \begin{cases} \frac{1}{1 + e^{1/x}} & \text{si } x \neq 0 \\ 0 & \text{si } x = 0 \end{cases}$$

Estudia la continuidad de la función en el punto $x = 0$ analizando sus límites laterales. ¿Es continua por la derecha? ¿Y por la izquierda? Clasifica razonadamente el tipo de discontinuidad que presenta.

Resolver
Practica★★★Sin empezar
Dada la función dependiente de los parámetros reales $k$ y $m$: $$g(x) = \begin{cases} \frac{k \cdot \text{sen}(x)}{x} & \text{si } x < 0 \\ x^2 + m & \text{si } 0 \le x…

Dada la función dependiente de los parámetros reales $k$ y $m$:

$$g(x) = \begin{cases} \frac{k \cdot \text{sen}(x)}{x} & \text{si } x < 0 \\ x^2 + m & \text{si } 0 \le x \le 1 \\ \frac{\sqrt{x} - 1}{x - 1} & \text{si } x > 1 \end{cases}$$

Halla los valores de $k$ y $m$ para que $g(x)$ sea una función continua en todo el conjunto de los números reales.

Resolver

Continuidad de funciones racionales

En una función racional, los únicos candidatos a discontinuidad son los puntos que anulan el denominador. Factorizar numerador y denominador decide, en cada uno, si la discontinuidad es evitable o hay una asíntota vertical.

Movelo con el deslizador y mirá qué pasa en $x=2$ y en $x=-2$ cuando $k=2$:

Practica★☆☆Sin empezar
Un creador de contenido analiza el crecimiento de sus seguidores con una función que ha sufrido un "error" en el servidor. La función es $g(x) = \frac{x-1}{x^2-1}$.…

Un creador de contenido analiza el crecimiento de sus seguidores con una función que ha sufrido un "error" en el servidor. La función es $g(x) = \frac{x-1}{x^2-1}$. Indica para qué valores de $x$ la función no es continua. ¿Qué ocurre en el denominador para que falle la continuidad?

Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Una empresa de mensajería urgente establece sus tarifas mensuales para clientes corporativos en función del volumen de paquetes enviados ($x$, en cientos de unidades).…

Una empresa de mensajería urgente establece sus tarifas mensuales para clientes corporativos en función del volumen de paquetes enviados ($x$, en cientos de unidades). La función de costo total ($C(x)$, en miles de pesos) está dada por:

$$C(x) = \begin{cases} \dfrac{x^2 + 2x}{x} & \text{si } 0 < x < 2 \\ k \cdot (x - 1) & \text{si } x \geq 2 \end{cases}$$

Calculá el valor del parámetro $k$ para que la función sea continua en $x = 2$. ¿Qué tipo de discontinuidad presenta la función en el punto $x = 0$?

Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Estudia la continuidad de la siguiente función racional en todo su dominio y clasifica sus puntos de discontinuidad: $$f(x) = \frac{x^2 - x - 6}{x^2 - 9}$$ Para los…

Estudia la continuidad de la siguiente función racional en todo su dominio y clasifica sus puntos de discontinuidad:

$$f(x) = \frac{x^2 - x - 6}{x^2 - 9}$$

Para los puntos donde la discontinuidad sea evitable, define una nueva función $g(x)$ que sea continua en dicho punto.

Resolver
Practica★★★Sin empezar
Considera la función $f(x) = \frac{x^3 - kx^2 + 3x}{x^2 - 4x + 3}$. a) ¿Para qué valores de $k$ tiene la función una discontinuidad evitable en $x = 3$? b) Una vez…

Considera la función $f(x) = \frac{x^3 - kx^2 + 3x}{x^2 - 4x + 3}$.

  1. a) ¿Para qué valores de $k$ tiene la función una discontinuidad evitable en $x = 3$?
  2. b) Una vez hallado ese valor de $k$, redefine la función en ese punto para que sea continua en $x = 3$.
  3. c) Con el valor de $k$ obtenido, ¿qué ocurre en $x = 1$? Clasifica la discontinuidad en ese otro punto.
Resolver
Practica★★★Sin empezar
Se considera la función $f(x) = \frac{x^2 - a}{x^3 + bx + c}$. Se sabe que la función tiene una discontinuidad de salto infinito en $x = 1$ y $x = -3$. Además, presenta…

Se considera la función $f(x) = \frac{x^2 - a}{x^3 + bx + c}$. Se sabe que la función tiene una discontinuidad de salto infinito en $x = 1$ y $x = -3$. Además, presenta una discontinuidad evitable en $x = 2$.

Halla los valores de los parámetros $a, b$ y $c$. Con estos valores, calcula el límite de la función cuando $x \to +\infty$.

Resolver

Volvé al principio: la tarifa que pasa de $\$2.000$ a $\$4.000$ al superar los $3$ km tiene una discontinuidad de salto finito en ese umbral, mientras que una tarifa que crece de manera gradual, sin saltos, es continua.

Resumen

Ver todos los ejercicios de este apartado