Asíntotas y ramas infinitas en funciones racionales
Antes de dibujar cualquier función racional merece la pena hacerse dos preguntas: ¿hacia dónde "escapa" la gráfica cuando $x$ se acerca a los valores prohibidos?, ¿y hacia dónde se dirige cuando $x$ se va muy lejos? Responder a eso —sin necesidad de calculadora gráfica— es el objetivo de este apartado: las asíntotas, las rectas a las que la curva se aproxima sin llegar nunca a tocarlas (o solo a veces).
Comparar grados: el límite en el infinito
El comportamiento de $\dfrac{P(x)}{Q(x)}$ cuando $x\to\pm\infty$ depende únicamente de comparar el grado de $P$ con el de $Q$: el resto de términos se vuelve insignificante.
Calcula los siguientes límites analizando el término de mayor grado de cada polinomio: a) $\lim_{x \to +\infty} (2x^3 - 5x^2 + 10)$ b)…
Calcula los siguientes límites analizando el término de mayor grado de cada polinomio:
- a) $\lim_{x \to +\infty} (2x^3 - 5x^2 + 10)$
- b) $\lim_{x \to -\infty} (-x^2 + 3x - 1)$
- c) $\lim_{x \to +\infty} (4 - x^4)$
Calcula el límite en el infinito de las siguientes funciones racionales comparando los grados del numerador y del denominador: a) $f(x) = \frac{3x^2 - 5}{x^3 + 2x}$ b)…
Calcula el límite en el infinito de las siguientes funciones racionales comparando los grados del numerador y del denominador:
- a) $f(x) = \frac{3x^2 - 5}{x^3 + 2x}$
- b) $g(x) = \frac{x^2 + 1}{4x^2 - 3x}$
- c) $h(x) = \frac{5x^3 + 2}{x^2 - 7}$
Asíntota horizontal
Cuando el límite en el infinito es un número finito $L$, la recta $y=L$ es la asíntota horizontal: el valor al que se acerca la magnitud a largo plazo.
Dada la siguiente gráfica de la función $f(x)$, determina el valor de los límites en el infinito e indica la ecuación de su asíntota horizontal: a)…
Dada la siguiente gráfica de la función $f(x)$, determina el valor de los límites en el infinito e indica la ecuación de su asíntota horizontal:
- a) $\lim_{x \to +\infty} f(x)$
- b) $\lim_{x \to -\infty} f(x)$
Halla la ecuación de la asíntota horizontal de las siguientes funciones. Si no tiene, indícalo razonadamente: a) $f(x) = \frac{2x - 1}{x + 3}$ b)…
Halla la ecuación de la asíntota horizontal de las siguientes funciones. Si no tiene, indícalo razonadamente:
- a) $f(x) = \frac{2x - 1}{x + 3}$
- b) $g(x) = \frac{4}{x^2 - 1}$
- c) $h(x) = \frac{x^2 + 5}{2x - 3}$
El número de usuarios de una red social educativa, medido en miles, sigue la evolución temporal $t$ (en meses) según la función: $$N(t) = \frac{20t + 100}{0,5t + 2}$$ 1.…
El número de usuarios de una red social educativa, medido en miles, sigue la evolución temporal $t$ (en meses) según la función:
$$N(t) = \frac{20t + 100}{0,5t + 2}$$-
Calcula el número de usuarios iniciales (en $t=0$).
-
Determina a cuánto tenderá el número de usuarios a largo plazo (cuando $t \to +\infty$).
-
¿Existe algún valor de $t$ para el cual la función no sea continua? Razona si dicho valor tiene sentido en el contexto del problema.
Asíntota vertical
Las asíntotas verticales aparecen en los valores que anulan el denominador (y no el numerador): ahí la función "se dispara" hacia $+\infty$ o $-\infty$.
Para la función $f(x) = \dfrac{1}{x^2}$, completa la siguiente tabla de valores para investigar su comportamiento cuando $x$ se acerca a $0$. | $x$ | $-0,1$ | $-0,01$ |…
Para la función $f(x) = \dfrac{1}{x^2}$, completa la siguiente tabla de valores para investigar su comportamiento cuando $x$ se acerca a $0$.
| $x$ | $-0,1$ | $-0,01$ | $0$ | $0,01$ | $0,1$ |
|---|---|---|---|---|---|
| $f(x)$ | ? | ? | No def. | ? | ? |
A partir de la tabla, deduce el valor de los límites laterales $\lim_{x \to 0^-} f(x)$ y $\lim_{x \to 0^+} f(x)$. ¿Existe el límite global en $x=0$?
Dada la función $f(x) = \dfrac{x + 1}{x - 4}$: a) Indica cuál es su dominio de definición. b) Calcula los límites laterales en el punto donde la función no está…
Dada la función $f(x) = \dfrac{x + 1}{x - 4}$:
- a) Indica cuál es su dominio de definición.
- b) Calcula los límites laterales en el punto donde la función no está definida: $\lim_{x \to 4^-} f(x)$ y $\lim_{x \to 4^+} f(x)$.
- c) ¿Qué tipo de rama infinita presenta la función en $x = 4$?
Considera la función $f(x) = \frac{k}{x^2 - 9}$. 1. Si sabemos que la función pasa por el punto $(0, -1)$, halla el valor de $k$. 2. Con el valor de $k$ obtenido,…
Considera la función $f(x) = \frac{k}{x^2 - 9}$.
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Si sabemos que la función pasa por el punto $(0, -1)$, halla el valor de $k$.
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Con el valor de $k$ obtenido, realiza un estudio completo de las asíntotas de la función y sitúa las ramas infinitas de la misma respecto a sus asíntotas verticales.
Asíntota oblicua
Cuando el numerador tiene exactamente un grado más que el denominador, la función no se acerca a una recta horizontal sino a una recta inclinada.
Estudia el comportamiento en el infinito de la función $f(x) = \frac{x^2 - 3x}{x + 1}$ calculando: 1. La existencia de una asíntota oblicua de la forma $y = mx + n$. 2.…
Estudia el comportamiento en el infinito de la función $f(x) = \frac{x^2 - 3x}{x + 1}$ calculando:
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La existencia de una asíntota oblicua de la forma $y = mx + n$.
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La posición relativa de la curva respecto a dicha asíntota cuando $x \to +\infty$ (indica si la función va por encima o por debajo de la recta).
Dada la función racional $f(x) = \frac{ax^2 + bx + 1}{2x - 4}$, calcula los valores de los parámetros $a$ y $b$ sabiendo que la función tiene una asíntota oblicua cuya…
Dada la función racional $f(x) = \frac{ax^2 + bx + 1}{2x - 4}$, calcula los valores de los parámetros $a$ y $b$ sabiendo que la función tiene una asíntota oblicua cuya ecuación es $y = 2x + 5$. Una vez hallados los parámetros, estudia si la gráfica de la función se encuentra por encima o por debajo de dicha asíntota cuando $x \to +\infty$.
Lectura completa de una función racional
Juntando todo: comparar grados en el infinito y localizar los ceros del denominador permite describir por completo el comportamiento de una función racional, sin tabular muchos puntos.
Asocia cada una de las siguientes funciones con su comportamiento en $+\infty$: 1. $f(x) = \frac{10}{x-2}$ 2. $g(x) = \frac{5x^2}{x^2 + 1}$ 3. $h(x) = \frac{x^2 - 1}{x}$…
Asocia cada una de las siguientes funciones con su comportamiento en $+\infty$:
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$f(x) = \frac{10}{x-2}$
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$g(x) = \frac{5x^2}{x^2 + 1}$
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$h(x) = \frac{x^2 - 1}{x}$
Comportamientos:
- a) Tiende a $+\infty$ (Rama parabólica).
- b) Tiene una asíntota horizontal en $y = 0$.
- c) Tiene una asíntota horizontal en $y = 5$.
Calcula todas las asíntotas de la siguiente función definida a trozos y estudia el comportamiento de sus ramas infinitas:…
Calcula todas las asíntotas de la siguiente función definida a trozos y estudia el comportamiento de sus ramas infinitas:
$f(x) = \begin{cases} \frac{2x^2}{x+1} & \text{si } x < 0 \\ \frac{x-1}{x^2-9} & \text{si } x \geq 0 \end{cases}$
Indica específicamente los límites laterales en los puntos donde existan asíntotas verticales.