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Funciones · Límites

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.

y = 0 (asíntota) grado numerador < grado denominador → el límite es 0
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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:

  1. a) $\lim_{x \to +\infty} (2x^3 - 5x^2 + 10)$
  1. b) $\lim_{x \to -\infty} (-x^2 + 3x - 1)$
  1. c) $\lim_{x \to +\infty} (4 - x^4)$
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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:

  1. a) $f(x) = \frac{3x^2 - 5}{x^3 + 2x}$
  1. b) $g(x) = \frac{x^2 + 1}{4x^2 - 3x}$
  1. c) $h(x) = \frac{5x^3 + 2}{x^2 - 7}$
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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.

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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:

  1. a) $\lim_{x \to +\infty} f(x)$
  1. b) $\lim_{x \to -\infty} f(x)$
−2 −4 −6 −8 2 4 6 8 −2 2 4 6 0 x y f(x) Asíntota: y = ? b) x → −∞ f(x) → ? a) x → +∞ f(x) → ?
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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:

  1. a) $f(x) = \frac{2x - 1}{x + 3}$
  1. b) $g(x) = \frac{4}{x^2 - 1}$
  1. c) $h(x) = \frac{x^2 + 5}{2x - 3}$
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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:

$$N(t) = \frac{20t + 100}{0,5t + 2}$$
  1. Calcula el número de usuarios iniciales (en $t=0$).

  2. Determina a cuánto tenderá el número de usuarios a largo plazo (cuando $t \to +\infty$).

  3. ¿Existe algún valor de $t$ para el cual la función no sea continua? Razona si dicho valor tiene sentido en el contexto del problema.

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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 $-\infty$.

x = 0 cerca de x=0, f(x)→+∞ por los dos lados
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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 $x=0$?

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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 $f(x) = \dfrac{x + 1}{x - 4}$:

  1. a) Indica cuál es su dominio de definición.
  2. b) Calcula los límites laterales en el punto donde la función no está definida: $\lim_{x \to 4^-} f(x)$ y $\lim_{x \to 4^+} f(x)$.
  3. c) ¿Qué tipo de rama infinita presenta la función en $x = 4$?
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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 $f(x) = \frac{k}{x^2 - 9}$.

  1. Si sabemos que la función pasa por el punto $(0, -1)$, halla el valor de $k$.

  2. 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.

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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.

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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:

  1. La existencia de una asíntota oblicua de la forma $y = mx + n$.

  2. 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).

x y −4 −2 2 4 6 8 10 12 14 16 −10 −8 −6 −4 −2 2 4 6 8 10 12 x = −1 y = x − 4 (0, 0) (3, 0) (1, −1) (−3, −9) 4/(x+1) f(x) curva por encima de la asíntota
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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 $x \to +\infty$.

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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.

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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 $+\infty$:

  1. $f(x) = \frac{10}{x-2}$

  2. $g(x) = \frac{5x^2}{x^2 + 1}$

  3. $h(x) = \frac{x^2 - 1}{x}$

Comportamientos:

  1. a) Tiende a $+\infty$ (Rama parabólica).
  2. b) Tiene una asíntota horizontal en $y = 0$.
  3. c) Tiene una asíntota horizontal en $y = 5$.
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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.

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Resumen

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