Asíntotas de La Gráfica de Una Función

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  • 8/18/2019 Asíntotas de La Gráfica de Una Función

    1/6

     Apuntes de clase: Asíntotas

     Lic. Adriana Valverde Calderòn

    1

     

    ASINTOTAS

    Sea )( x f  y    una función real cuya gráfica esta dada por  Domf  x x f  x f G   /))(,()(  

    ASÍNTOTA VERTICAL

    La recta 0 x x   es una ASÍNTOTA VERTICAL de la gráfica de  f   si se verifica uno de

    los siguientes casos:

    )(

    0

     x f lím x x

      o

    )(

    0

     x f lím x x

      y

    )(0

     x f lím x x

      o

    )(0

     x f lím x x

     

    Ejemplo 1: 2

    1)(

     x x f     ; 0 x ,

    20

    1

     xlím

     x

      y 20

    1

     xlím

     x

     

    Esto indica que cuando 0 x   por la derecha o por la izquierda, el valor de la funcióntiende a valores positivos muy grande.

      0 x  es una asíntota vertical de la gráfica de 21

    )( x

     x f      (Figura 1)

    -0 .5 0 0 . 50

    5 0

    10 0

    15 0

    20 0

    25 0

    30 0

    35 0

    40 0F i g u r a 1

    X

          Y

    -2 -1 0 1 2-6

    -4

    -2

    0

    2

    4

    6F i g u r a 2

     cl c, cl f ; x=- 0. 5: 0. 01: 0. 5; y=x. (̂ - 2) ; subpl ot ( 1, 2, 1) ; pl ot ( x, y) ;axi s ( [ - 0. 5, 0. 5, - 1, 400] ) ; t i t l e( ' Fi gur a 1' ) ; xl abel ( ' X' ) ; yl abel ( ' Y' ) ;

    x=- 2: 0. 01: 2; y=( x. 4̂) . *( 4. *x. 2̂- 8) . (̂ - 1) ; subpl ot ( 1, 2, 2) ; pl ot ( x, y) ;t i t l e( ' Fi gur a 2' ) ; axi s( [ - 2, 2, - 6, 6] )

    Ejemplo 2: )2(4

    )(2

    4

     x

     x x f    ; 2 x  

    )2(4 2

    4

    2  x

     xlím

     x

      ; )2(4 2

    4

    2  x

     xlím

     x

     ; )2(4 2

    4

    2  x

     xlím

     x

     

    )2(4 2

    4

    2  x

     xlím

     x

     ;   2 x   y 2 x   son asíntotas verticales.

    (Figura 2)

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     Apuntes de clase: Asíntotas

     Lic. Adriana Valverde Calderòn

    2

     

    ASÍNTOTA HORIZONTAL

    La recta  L y   es una asíntota horizontal de la gráfica de  f   si se verifica:

     L x f lím x

    )(   o G x f lím x

    )(  

    Significa que cuando  x es infinitamente grande, con signo positivo o con signo negativo, elvalor de la función tiende al número L o al número G respectivamente. En algunos casos

    G L   y en otros casos G L  .

    Ejemplo 1:  1

    1

    )( 2

    2

     x

     x

     x f    ;

    1

    12

    2

     x

     xlím

     x=

    1

    21

    2

     xlím

     x = 1 y

    1

    12

    2

     x

     xlím

     x=

    1

    21

    2

     xlím

     x = 1

      1 y   es una asíntota horizontal

    - 5 - 4 - 3 - 2 - 1 0 1 2 3 4 5- 1 . 5

    - 1

    - 0 . 5

    0

    0 . 5

    1

    1 . 5

    X

          Y

     

    cl c, cl f ; x=- 5: 0. 01: 5; y=( x. 2̂- 1) . *( x. 2̂+1) . (̂ - 1) ; pl ot ( x, y) ;axi s ( [ - 5, 5, - 1. 5, 1. 5] ) ; xl abel ( ' X' ) ; yl abel ( ' Y' )

    Ejemplo 2:  x

     x f 

    2

    1)(   ; 2 x  

    Como: 02

    1

     xlím

     x  ; 0 y   es una asíntota horizontal

    Además:  x

    lím x 2

    12

      y  x

    lím x 2

    12

     

    2 x   es una asíntota vertical.

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     Apuntes de clase: Asíntotas

     Lic. Adriana Valverde Calderòn

    3

     

    ASINTOTA OBLICUA

    La recta bmx y     es una asíntota oblicua de la gráfica de f si se verifica:

    m x

     x f lím

     x

    )(  y bmx x f lím

     x

    ))((  

    o m x

     x f lím

     x

    )(  y bmx x f lím

     x

    ))((  

    Observe: Si 0m  se tendrá una asíntota horizontal.

    Ejemplo 1:  x

     x x f 

    1)(

    2

      ; 1 x  

    m =)1(

    2

     x x

     xlím

     x  =

     x

     xlím

     x 1 =

     

      

     

     xlím

     x 1

    11  = 1

     b =  

      

     

     x

     x

     xlím

     x 1

    2

     =  

      

     

     xlím

     x 1

    11  =

     xlím

     x

    1

    11  = 1  

      1 x y   es una asíntota oblicua

    Además:  x

     xlím

     x 1

    2

    1  y

     x

     xlím

     x 1

    2

      1 x  es una asíntota vertical

    -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8-12

    -10

    -8

    -6

    -4

    -2

    0

    2

    4

    6

    8

    X

          Y

    y = x -1

    asíntota oblicua

    asíntota vertical

    x = -1

    Comandos en MATLAB

    cl c, cl f ;x=- 10: 0. 01: 9; y=( x. 2̂) . *( 1+x) . (̂ - 1) ; pl ot ( x, y); xl abel ( ' X' ) ; yl abel ( ' Y' ) ;hol d on; y=x- 1; pl ot ( x, y, ' r - - ' ) ; axi s ( [ - 10, 9, - 12, 9] ) ;

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     Lic. Adriana Valverde Calderòn

    4

     

    Ejemplo 2:

    Dada la función

    1;234

    1;22

    9157

    )(2

    23

    234

     x x

     x x

     x x x x

     x x x x

     x f   

    hallar todas las asíntotas que existan.

    Buscando las asíntotas verticales: 0 x x   

    En 1 x  : Analizamos el comportamiento de la función cerca de 2 x  

    22

    915723

    234

     x x x

     x x x x =

    )2()1()1(

    )3()1( 2

     x x x

     x x x =

    )2()1(

    )3( 2

     x x

     x x  y 2 x  

    )2()1(

    )3( 2

    2  x x

     x xlím

     x

      y

    )2()1(

    )3( 2

    2  x x

     x xlím

     x

     

      2 x   es una asíntota vertical

    En 1 x : analizamos el comportamiento cerca de Cero

     

     

     

     

    2342

    0  x

     x xlím

     x

      y

     

     

     

     

    2342

    0  x

     x xlím

     x

     

      0 x   es una asíntota vertical.

    Buscando las asíntotas oblicuas : bmx y    

    En 1 x  :

    m = 1)2()1(

    )3( 2

     x x x

     x xlím

     x  y b = 5

    )2()1(

    )3( 2

     

      

     

     x x x

     x xlím

     x 

      la recta 5 x y   es una asíntota oblicua.

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    En 1 x :

    m = 02341 2

     

     

     

     

     x

     x x

     xlím

     x  y

    b =

     

     

     

     

    2

    342

     x

     x xlím

     x =

     

     

     

     

    2

    342

    2

     x

     x xlím

     x = 3  

    Observe: 1) El cociente x

     x x 342  es negativo pues  x  ( 0 x  )

    2)  Cuando se busca las asíntotas oblicuas se hallan también las asíntotashorizontales ( m = 0 )

      la recta 3 y   es una asíntota horizontal cuando  x  

    Gráfica de la función:

    -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14-10

    -8

    -6

    -4

    -2

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    X

          Y asíntota horizontal

    asíntota vertical

    asíntota oblicua

    x = 2

    y = x - 5

    y = -3

    asíntota vertical

    x = 0

    Comandos en MATLAB

    cl f , cl cx=1: 0. 01: 14; y=( x. 4̂- 7. *x. 3̂+15. *x. 2̂- 9. *x) . *( x. 3̂- 2. *x. 2̂- x+2) . (̂ - 1) ;pl ot ( x, y)hol d on ; x=5: 0. 01: 14; y= x- 5; pl ot ( x, y, ' k - - ' )hol d on ; x=- 6: 0. 01: 1; y=( sqr t ( x. 2̂- 4. *x+3) . *x. (̂ - 1) ) - 2; pl ot ( x, y, ' r ' )x=- 6: 0. 01: 0; y=- 3; pl ot ( x, y, ' k - - ' )axi s([ - 6, 14, - 10, 10] ) ; xl abel ( ' X' ) ; yl abel ( ' Y' )

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     Lic. Adriana Valverde Calderòn

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    Ejemplo 3:

    44)3()(

    2  x

     x f    ; ,51, Domf   

    Cuando  x  ¿existirá una asíntotas oblicua?

    m =4

    4)3(1lim

    2

     x

     x x =

    2

    2 56lim

    2

    1

     x

     x x

     x

     =  

      

     

    2

    561lim

    2

    1

     x x x =

    2

    b =

     

     

     

     

     x x

     x

    2

    14)3(

    2

    1lim 2  =  x x x

     x

    56lim

    2

    1 2  =*

    multiplicando por su conjugada : =* x x x

     x

     x

    56

    65lim

    2

    12

     =**

    multiplicando al numerador y al denominador por 1/x: =**11

    6lim

    2

    1

    256

    5

     x x

     x

     x =

    2

    3  

     2

    3

    2

    1  x y   es una asíntota oblicua cuando  x  

    En forma semejante se halla otra asíntota oblicua cuando  x  

     2

    3

    2

    1  x y   es una asíntota oblicua cuando  x  

    - 6 - 4 - 2 0 2 4 6 8 1 0 1 2- 0 . 5

    0

    0 . 5

    1

    1 . 5

    2

    2 . 5

    3

    3 . 5

    4

    4 . 5

    X

          Y

    a s í n t o t a s o b l i c u a s

    y = 0 . 5 x - 1 . 5y = - 0 . 5 x + 1 . 5

    Comandos en MATLAB

    cl c, cl f ;x=- 6: . 01: 12; y=sqr t ( ( ( x- 3) . 2̂- 4) . / 4) ; pl ot ( x, y) ; hol d onx=2: 0. 01: 12; y1=0. 5*x- 1. 5; pl ot( x, y1, ' r - - ' ) ; hol d on

    x=-6:0.01:4; y2=-0.5*x+1.5; plot(x,y2,'r--'); xlabel('X'); ylabel('Y')