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Límites y continuidad 2 Bachillerato PAU/EBAU ejercicios resueltos paso a paso

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Límites y continuidad en 2 Bachillerato y PAU/EBAU: teoría y ejercicios resueltos paso a paso

Este recurso trabaja límites, continuidad, indeterminaciones, límites laterales y primeras asíntotas. No es un recurso de derivadas, no es un recurso de representación completa de funciones y no es un bloque de integrales. Es la pieza que permite entender después derivadas, crecimiento, extremos, asíntotas y áreas.

La idea es sencilla: antes de derivar una función o representar una gráfica completa, el alumno debe saber qué ocurre cerca de un punto, qué ocurre cuando \(x\) se va al infinito y cuándo una función realmente es continua. Parece teoría, pero en examen se decide con lápiz, cuentas y mucho orden.

2 Bachillerato PAU/EBAU Límites laterales Indeterminaciones Continuidad Asíntotas 35 ejercicios resueltos Simulacro final

Qué es un límite y por qué se atasca tanto en 2 Bachillerato

Un límite estudia a qué valor se acerca una función cuando la variable \(x\) se aproxima a un número o cuando \(x\) crece sin parar. No pregunta necesariamente cuánto vale la función en ese punto. Pregunta qué tendencia tiene alrededor.

\[ \lim_{x\to a} f(x)=L \]

Esto se lee así: cuando \(x\) se acerca a \(a\), la función \(f(x)\) se acerca a \(L\). La palabra clave es acercarse. En clase se ve muy rápido dónde se rompe el razonamiento: muchos alumnos sustituyen, sale una indeterminación y creen que ya han terminado. No. Ahí empieza el ejercicio.

Comentario de profesor. En límites no conviene correr. Primero se prueba sustitución directa. Si funciona, perfecto. Si no funciona, se mira qué tipo de indeterminación aparece. Cada cosa en su sitio.

Diferencia entre valor de la función y límite

Una función puede no estar definida en \(x=a\) y, aun así, tener límite cuando \(x\) tiende a \(a\). También puede estar definida en \(a\), pero tener un límite distinto. Este detalle es fundamental en continuidad.

Valor de la función

Es \(f(a)\). Se obtiene sustituyendo exactamente \(x=a\), si la función permite hacerlo.

Límite

Es el valor al que se aproxima \(f(x)\) cuando \(x\) se acerca a \(a\), por la izquierda y por la derecha.

Continuidad

Exige que exista \(f(a)\), que exista el límite y que ambos coincidan.

\[ f \text{ continua en } a \Longleftrightarrow \begin{cases} f(a) \text{ existe}\\ \lim_{x\to a}f(x) \text{ existe}\\ \lim_{x\to a}f(x)=f(a) \end{cases} \]

Límites por sustitución directa

Cuando la función es polinómica, o cuando la sustitución no genera problemas, se sustituye directamente. Es el caso más limpio.

\[ \lim_{x\to 2}(x^2+3x-1)=2^2+3\cdot 2-1=9 \]

Este tipo de límite no necesita técnicas especiales. El fallo típico es complicarlo sin necesidad. Primero se intenta lo sencillo. Si sale un número real, no hay que inventar nada más.

Indeterminación \(0/0\)

La indeterminación \(0/0\) aparece con frecuencia en funciones racionales. Significa que la sustitución directa no decide el límite. No significa que el resultado sea 0. Tampoco significa que no exista.

\[ \lim_{x\to 1}\frac{x^2-1}{x-1} \] \[ \frac{1^2-1}{1-1}=\frac{0}{0} \]

Aquí se factoriza, se simplifica el factor que provoca el problema y se vuelve a calcular.

\[ \frac{x^2-1}{x-1}=\frac{(x-1)(x+1)}{x-1}=x+1 \] \[ \lim_{x\to 1}(x+1)=2 \]

Factorización y simplificación

Cuando aparece \(0/0\), el recurso más habitual es factorizar numerador y denominador. En 2 Bachillerato esto debe estar automatizado, pero no a ciegas. Primero se identifica el factor que se anula.

Forma Qué mirar Ejemplo
Diferencia de cuadrados \(a^2-b^2=(a-b)(a+b)\) \(x^2-9=(x-3)(x+3)\)
Trinomio de segundo grado Raíces o fórmula general \(x^2-5x+6=(x-2)(x-3)\)
Factor común Sacar el factor repetido \(x^2+3x=x(x+3)\)
Ruffini Cuando hay polinomios de grado mayor \(x^3-1=(x-1)(x^2+x+1)\)
Detalle importante. Simplificar no significa borrar sin más. Se simplifica un factor común completo. Si se empieza a tachar términos sueltos, el ejercicio se cae.

Límites con raíces y racionalización

Cuando aparece una raíz y la sustitución da \(0/0\), muchas veces se multiplica por el conjugado. El objetivo no es hacer magia, sino eliminar la raíz problemática.

\[ \lim_{x\to 0}\frac{\sqrt{x+4}-2}{x} \] \[ \frac{\sqrt{x+4}-2}{x}\cdot\frac{\sqrt{x+4}+2}{\sqrt{x+4}+2} =\frac{x+4-4}{x(\sqrt{x+4}+2)} =\frac{1}{\sqrt{x+4}+2} \] \[ \lim_{x\to 0}\frac{1}{\sqrt{x+4}+2}=\frac14 \]

Límites en infinito

En límites cuando \(x\to\infty\), interesa el comportamiento dominante de la función. No pesa igual \(x^3\) que \(x\), ni pesa igual \(5x^2\) que \(7\). A largo plazo manda el término de mayor grado.

\[ \lim_{x\to\infty}(2x^3-5x+1)=\infty \] \[ \lim_{x\to -\infty}(2x^3-5x+1)=-\infty \]

En polinomios, el término de mayor grado manda. En funciones racionales, se comparan los grados de numerador y denominador.

Comparación de grados en funciones racionales

Para límites de cocientes de polinomios cuando \(x\to\infty\), se comparan los grados.

Comparación Resultado general Ejemplo
Grado numerador menor que grado denominador El límite es 0 \(\lim_{x\to\infty}\frac{3x+1}{x^2+4}=0\)
Grados iguales Cociente de coeficientes principales \(\lim_{x\to\infty}\frac{3x^2-1}{5x^2+2}=\frac35\)
Grado numerador mayor que grado denominador El límite es infinito, menos infinito o requiere división \(\lim_{x\to\infty}\frac{x^3}{x+1}=\infty\)

Límites laterales

Para que exista \(\lim_{x\to a}f(x)\), deben existir y coincidir los límites laterales.

\[ \lim_{x\to a^-}f(x)=\lim_{x\to a^+}f(x)=L \]

Si los laterales son distintos, el límite en \(a\) no existe. Esto aparece mucho en funciones definidas a trozos y en asíntotas verticales.

Mucho cuidado aquí. En una función a trozos no se usa la misma expresión por ambos lados si la definición cambia en el punto. Hay que mirar el tramo que corresponde a la izquierda y el tramo que corresponde a la derecha.

Continuidad en un punto

Una función es continua en \(x=a\) si se puede dibujar cerca de ese punto sin levantar el lápiz. Pero en examen no basta con decir eso. Hay que comprobar tres condiciones.

\[ \text{Continuidad en }a \Longleftrightarrow f(a)\text{ existe},\quad \lim_{x\to a}f(x)\text{ existe},\quad \lim_{x\to a}f(x)=f(a) \]

En funciones a trozos, normalmente se impone igualdad de límites laterales y luego se compara con el valor de la función en el punto.

Tipos de discontinuidad

Evitable

Existe el límite, pero la función no está definida en el punto o su valor no coincide con el límite.

De salto

Los límites laterales existen pero son distintos.

Infinita

Algún límite lateral se va a \(\infty\) o a \(-\infty\). Suele aparecer una asíntota vertical.

Asíntotas verticales, horizontales y oblicuas

Las asíntotas describen el comportamiento de la gráfica cerca de ciertos valores o cuando \(x\) se aleja mucho. Son una conexión directa con la representación de funciones.

Tipo Cómo se detecta Forma
Vertical El límite lateral se va a infinito \(x=a\)
Horizontal El límite en infinito es un número real \(y=L\)
Oblicua El cociente racional tiene grado del numerador una unidad mayor que el del denominador \(y=mx+n\)
Ruta lógica. Primero dominio, luego límites en los puntos conflictivos, después límites en infinito. Si se hace en ese orden, las asíntotas salen con mucha más limpieza.

Errores frecuentes de alumno

Decir que \(0/0=0\)

Es uno de los errores más graves. \(0/0\) es una indeterminación. Hay que transformar la expresión.

Tachar términos sueltos

Solo se simplifican factores completos. No se puede borrar una \(x\) que está sumando.

No mirar los límites laterales

En funciones a trozos y en discontinuidades, los laterales mandan.

Confundir \(f(a)\) con el límite

El valor de la función y la tendencia alrededor del punto no siempre coinciden.

Olvidar el dominio

Antes de hablar de continuidad hay que saber dónde existe la función.

Aplicar reglas de infinito sin pensar el signo

En asíntotas verticales, el signo cambia según el lado por el que nos acerquemos.

Diagnóstico rápido para padres y alumnos

Esta tabla ayuda a localizar el fallo real. No hace falta repetir veinte ejercicios si no se sabe qué paso se está rompiendo.

Lo que hace el alumno Qué puede estar fallando Cómo corregirlo
Sustituye y termina con \(0/0\) No reconoce una indeterminación Practicar factorización, conjugado y simplificación
Tacha letras sin criterio No distingue términos y factores Revisar productos notables y factorización básica
Falla continuidad en funciones a trozos No calcula laterales Separar izquierda, derecha y valor de la función
No encuentra asíntotas verticales No analiza el denominador ni los signos laterales Estudiar dominio y límites cerca de ceros del denominador
Confunde horizontal y oblicua No compara grados correctamente Hacer una tabla de casos con grados del numerador y denominador

35 ejercicios resueltos de límites y continuidad

Los ejercicios están ordenados de menor a mayor dificultad. Algunos son directos y otros están desarrollados con más detalle. En examen no siempre hay que escribir tanto, pero para aprender conviene ver el razonamiento completo.

1 Límite polinómico directo

Calcula \(\lim_{x\to 2}(3x^2-5x+4)\).

\[3\cdot 2^2-5\cdot 2+4=12-10+4=6\]
Resultado: \(6\). La sustitución directa funciona.

2 Límite racional sin indeterminación

Calcula \(\lim_{x\to 1}\frac{x+3}{x^2+1}\).

\[\frac{1+3}{1^2+1}=\frac42=2\]
Resultado: \(2\).

3 Indeterminación \(0/0\) con diferencia de cuadrados

Calcula \(\lim_{x\to 3}\frac{x^2-9}{x-3}\).

\[\frac{3^2-9}{3-3}=\frac00\]
\[x^2-9=(x-3)(x+3)\]
\[\frac{x^2-9}{x-3}=\frac{(x-3)(x+3)}{x-3}=x+3\]
\[\lim_{x\to 3}(x+3)=6\]
Resultado: \(6\).

4 Factorización de trinomio

Calcula \(\lim_{x\to 2}\frac{x^2-5x+6}{x-2}\).

\[x^2-5x+6=(x-2)(x-3)\]
\[\frac{x^2-5x+6}{x-2}=x-3\]
\[\lim_{x\to 2}(x-3)=-1\]
Resultado: \(-1\).

5 Factor común

Calcula \(\lim_{x\to 0}\frac{x^2+4x}{x}\).

\[x^2+4x=x(x+4)\]
\[\frac{x(x+4)}{x}=x+4\]
\[\lim_{x\to 0}(x+4)=4\]
Resultado: \(4\).

6 Cubos y factorización

Calcula \(\lim_{x\to 1}\frac{x^3-1}{x-1}\).

\[x^3-1=(x-1)(x^2+x+1)\]
\[\lim_{x\to 1}(x^2+x+1)=1+1+1=3\]
Resultado: \(3\).

7 Límite con raíz y conjugado

Calcula \(\lim_{x\to 0}\frac{\sqrt{x+9}-3}{x}\).

\[\frac{\sqrt{x+9}-3}{x}\cdot\frac{\sqrt{x+9}+3}{\sqrt{x+9}+3}=\frac{x+9-9}{x(\sqrt{x+9}+3)}\]
\[\frac{x}{x(\sqrt{x+9}+3)}=\frac{1}{\sqrt{x+9}+3}\]
\[\lim_{x\to 0}\frac{1}{\sqrt{x+9}+3}=\frac16\]
Resultado: \(\frac16\).

8 Raíz con límite en 5

Calcula \(\lim_{x\to 5}\frac{\sqrt{x+4}-3}{x-5}\).

\[\frac{\sqrt{x+4}-3}{x-5}\cdot\frac{\sqrt{x+4}+3}{\sqrt{x+4}+3}=\frac{x+4-9}{(x-5)(\sqrt{x+4}+3)}\]
\[\frac{x-5}{(x-5)(\sqrt{x+4}+3)}=\frac{1}{\sqrt{x+4}+3}\]
\[\lim_{x\to 5}\frac{1}{\sqrt{x+4}+3}=\frac16\]
Resultado: \(\frac16\).

9 Límite en infinito con grados iguales

Calcula \(\lim_{x\to\infty}\frac{4x^2-3x+1}{2x^2+5}\).

Como los grados son iguales, se dividen los coeficientes principales.
\[\lim_{x\to\infty}\frac{4x^2-3x+1}{2x^2+5}=\frac42=2\]
Resultado: \(2\).

10 Grado del numerador menor

Calcula \(\lim_{x\to\infty}\frac{3x+7}{x^2+1}\).

El denominador crece más rápido porque tiene grado 2 y el numerador grado 1.
Resultado: \(0\).

11 Grado del numerador mayor

Calcula \(\lim_{x\to\infty}\frac{x^3+2}{x+1}\).

El numerador tiene grado 3 y el denominador grado 1. Domina aproximadamente \(x^2\).
Resultado: \(\infty\).

12 Límite en \(-\infty\)

Calcula \(\lim_{x\to -\infty}\frac{2x^3-1}{x^2+4}\).

El comportamiento dominante es \(\frac{2x^3}{x^2}=2x\).
Cuando \(x\to -\infty\), entonces \(2x\to -\infty\).
Resultado: \(-\infty\).

13 Límite lateral sencillo

Estudia los límites laterales de \(f(x)=\frac{1}{x-2}\) en \(x=2\).

Si \(x\to 2^-\), entonces \(x-2\) es negativo y muy pequeño.
\[\lim_{x\to 2^-}\frac{1}{x-2}=-\infty\]
Si \(x\to 2^+\), entonces \(x-2\) es positivo y muy pequeño.
\[\lim_{x\to 2^+}\frac{1}{x-2}=\infty\]
No existe el límite en \(x=2\). Hay asíntota vertical \(x=2\).

14 Límite lateral con cuadrado

Estudia \(\lim_{x\to 1}\frac{1}{(x-1)^2}\).

Como \((x-1)^2\) siempre es positivo salvo en \(x=1\), por ambos lados el denominador se acerca a 0 positivo.
\[\lim_{x\to 1^-}\frac{1}{(x-1)^2}=\infty,\quad \lim_{x\to 1^+}\frac{1}{(x-1)^2}=\infty\]
Resultado: \(\infty\). Hay asíntota vertical \(x=1\).

15 Continuidad de una función polinómica

Estudia la continuidad de \(f(x)=x^3-2x+1\) en \(x=0\).

Los polinomios son continuos en todos los números reales.
\[f(0)=1,\quad \lim_{x\to0}(x^3-2x+1)=1\]
La función es continua en \(x=0\).

16 Continuidad con función racional

Estudia la continuidad de \(f(x)=\frac{x+1}{x-3}\).

El denominador no puede ser 0.
\[x-3=0\Rightarrow x=3\]
La función es continua en \(\mathbb{R}-\{3\}\). En \(x=3\) no está definida.

17 Discontinuidad evitable

Estudia la discontinuidad de \(f(x)=\frac{x^2-1}{x-1}\) en \(x=1\).

\[\frac{x^2-1}{x-1}=\frac{(x-1)(x+1)}{x-1}=x+1\quad (x\neq1)\]
\[\lim_{x\to1}f(x)=2\]
Pero \(f(1)\) no existe porque el denominador se anula.
Discontinuidad evitable en \(x=1\).

18 Función a trozos con continuidad

Determina \(k\) para que la función sea continua en \(x=2\):

\[ f(x)= \begin{cases} x^2+k, & x<2\\ 3x, & x\ge 2 \end{cases} \]
Límite por la izquierda: \[\lim_{x\to2^-}(x^2+k)=4+k\]
Límite por la derecha y valor en 2: \[f(2)=3\cdot2=6\]
Para continuidad: \[4+k=6\Rightarrow k=2\]
Resultado: \(k=2\).

19 Función a trozos con salto

Estudia la continuidad en \(x=0\):

\[ f(x)= \begin{cases} x+1, & x<0\\ 2x+3, & x\ge0 \end{cases} \]
\[\lim_{x\to0^-}(x+1)=1\]
\[\lim_{x\to0^+}(2x+3)=3\]
Como los laterales son distintos, hay discontinuidad de salto en \(x=0\).

20 Continuidad ajustando dos parámetros básicos

Halla \(a\) para que sea continua en \(x=1\):

\[ f(x)= \begin{cases} ax+2, & x<1\\ x^2+4, & x\ge1 \end{cases} \]
\[\lim_{x\to1^-}(ax+2)=a+2\]
\[f(1)=1^2+4=5\]
\[a+2=5\Rightarrow a=3\]
Resultado: \(a=3\).

21 Asíntota horizontal

Halla las asíntotas horizontales de \(f(x)=\frac{2x^2+1}{x^2-3}\).

Grados iguales. Cociente de coeficientes principales.
\[\lim_{x\to\pm\infty}\frac{2x^2+1}{x^2-3}=2\]
Asíntota horizontal: \(y=2\).

22 Asíntota vertical

Halla la asíntota vertical de \(f(x)=\frac{x+1}{x-4}\).

El denominador se anula en \(x=4\).
Como el numerador en \(4\) vale \(5\), no se simplifica el problema.
Asíntota vertical: \(x=4\).

23 Asíntota oblicua por división

Halla la asíntota oblicua de \(f(x)=\frac{x^2+1}{x-1}\).

Dividimos \(x^2+1\) entre \(x-1\).
\[\frac{x^2+1}{x-1}=x+1+\frac{2}{x-1}\]
Cuando \(x\to\pm\infty\), \(\frac{2}{x-1}\to0\).
Asíntota oblicua: \(y=x+1\).

24 Límite con valor absoluto

Calcula \(\lim_{x\to0}\frac{|x|}{x}\).

Si \(x\to0^+\), entonces \(|x|=x\): \[\lim_{x\to0^+}\frac{|x|}{x}=1\]
Si \(x\to0^-\), entonces \(|x|=-x\): \[\lim_{x\to0^-}\frac{|x|}{x}=-1\]
Como los laterales son distintos, el límite no existe.

25 Límite con parámetro

Halla \(a\) para que exista \(\lim_{x\to2}\frac{x^2+ax-2}{x-2}\) como número real.

Para que no haya infinito, el numerador debe anularse en \(x=2\).
\[2^2+2a-2=0\]
\[4+2a-2=0\Rightarrow 2+2a=0\Rightarrow a=-1\]
Resultado: \(a=-1\). Así el factor \(x-2\) podrá simplificarse.

26 Límite con \(a=-1\)

Calcula el límite del ejercicio anterior cuando \(a=-1\).

\[\frac{x^2-x-2}{x-2}=\frac{(x-2)(x+1)}{x-2}=x+1\]
\[\lim_{x\to2}(x+1)=3\]
Resultado: \(3\).

27 Límite trigonométrico básico

Calcula \(\lim_{x\to0}\frac{\sin x}{x}\).

Este es un límite notable, con \(x\) en radianes.
Resultado: \(1\).

28 Límite trigonométrico transformado

Calcula \(\lim_{x\to0}\frac{\sin(3x)}{x}\).

\[\frac{\sin(3x)}{x}=3\cdot\frac{\sin(3x)}{3x}\]
Como \(3x\to0\), \[\lim_{x\to0}\frac{\sin(3x)}{3x}=1\]
Resultado: \(3\).

29 Límite exponencial notable

Calcula \(\lim_{x\to0}\frac{e^x-1}{x}\).

Es un límite notable relacionado con la derivada de \(e^x\) en 0.
Resultado: \(1\).

30 Límite logarítmico notable

Calcula \(\lim_{x\to0}\frac{\ln(1+x)}{x}\).

Es un límite notable. Cerca de 0, \(\ln(1+x)\) se comporta como \(x\).
Resultado: \(1\).

31 Continuidad con valor definido aparte

Sea \(f(x)=\frac{x^2-4}{x-2}\) si \(x\neq2\) y \(f(2)=5\). Estudia la continuidad en \(x=2\).

\[\frac{x^2-4}{x-2}=\frac{(x-2)(x+2)}{x-2}=x+2\]
\[\lim_{x\to2}f(x)=4\]
Pero \(f(2)=5\).
No es continua. Hay discontinuidad evitable porque el límite existe, pero no coincide con el valor de la función.

32 Redefinir para continuidad

¿Qué valor debería tener \(f(2)\) en el ejercicio anterior para que la función fuera continua?

Para que sea continua, debe cumplirse \(f(2)=\lim_{x\to2}f(x)\).
\[\lim_{x\to2}f(x)=4\]
Debe definirse \(f(2)=4\).

33 Asíntotas de una racional completa

Estudia las asíntotas de \(f(x)=\frac{2x+1}{x-3}\).

Asíntota vertical: \(x-3=0\Rightarrow x=3\).
Grados iguales, asíntota horizontal: \[y=\frac21=2\]
Asíntotas: \(x=3\) e \(y=2\).

34 Límite racional con dos factores

Calcula \(\lim_{x\to -1}\frac{x^2+3x+2}{x^2-1}\).

\[x^2+3x+2=(x+1)(x+2)\]
\[x^2-1=(x-1)(x+1)\]
\[\frac{(x+1)(x+2)}{(x-1)(x+1)}=\frac{x+2}{x-1}\]
\[\lim_{x\to -1}\frac{x+2}{x-1}=\frac{1}{-2}=-\frac12\]
Resultado: \(-\frac12\).

35 Continuidad con parámetro en función a trozos

Halla \(a\) para que \(f\) sea continua en \(x=3\):

\[ f(x)= \begin{cases} \frac{x^2-9}{x-3}, & x<3\\ ax+1, & x\ge3 \end{cases} \]
Para \(x<3\): \[\frac{x^2-9}{x-3}=\frac{(x-3)(x+3)}{x-3}=x+3\]
\[\lim_{x\to3^-}f(x)=6\]
Por la derecha y en el punto: \[f(3)=3a+1\]
Continuidad: \[3a+1=6\Rightarrow 3a=5\Rightarrow a=\frac53\]
Resultado: \(a=\frac53\).

40 ejercicios para el alumno

Hazlos sin mirar la tabla de soluciones. Escribe siempre sustitución, tipo de indeterminación si aparece, transformación usada y resultado final. En límites, el orden salva muchos puntos.

A. Sustitución directa y \(0/0\)

  1. \(\lim_{x\to2}(x^2+4x-1)\)
  2. \(\lim_{x\to -1}(3x^3+x+5)\)
  3. \(\lim_{x\to3}\frac{x^2-9}{x-3}\)
  4. \(\lim_{x\to1}\frac{x^2-1}{x-1}\)
  5. \(\lim_{x\to2}\frac{x^2-4}{x^2-3x+2}\)
  6. \(\lim_{x\to0}\frac{x^2+5x}{x}\)
  7. \(\lim_{x\to -2}\frac{x^2+5x+6}{x+2}\)
  8. \(\lim_{x\to1}\frac{x^3-1}{x-1}\)
  9. \(\lim_{x\to4}\frac{x^2-16}{x-4}\)
  10. \(\lim_{x\to -3}\frac{x^2+6x+9}{x+3}\)

B. Raíces y racionalización

  1. \(\lim_{x\to0}\frac{\sqrt{x+1}-1}{x}\)
  2. \(\lim_{x\to0}\frac{\sqrt{x+4}-2}{x}\)
  3. \(\lim_{x\to5}\frac{\sqrt{x+4}-3}{x-5}\)
  4. \(\lim_{x\to0}\frac{\sqrt{9+x}-3}{x}\)
  5. \(\lim_{x\to1}\frac{\sqrt{x+3}-2}{x-1}\)
  6. \(\lim_{x\to0}\frac{\sqrt{1+2x}-1}{x}\)
  7. \(\lim_{x\to3}\frac{\sqrt{x+6}-3}{x-3}\)
  8. \(\lim_{x\to0}\frac{\sqrt{16+x}-4}{x}\)
  9. \(\lim_{x\to2}\frac{\sqrt{x+7}-3}{x-2}\)
  10. \(\lim_{x\to0}\frac{\sqrt{4+3x}-2}{x}\)

C. Infinito, grados y asíntotas

  1. \(\lim_{x\to\infty}\frac{3x^2+1}{x^2-5}\)
  2. \(\lim_{x\to\infty}\frac{2x+7}{x^2+1}\)
  3. \(\lim_{x\to\infty}\frac{x^3-1}{x+2}\)
  4. \(\lim_{x\to -\infty}\frac{4x^3+x}{2x^2-1}\)
  5. Halla la asíntota horizontal de \(\frac{5x^2+1}{2x^2-3}\)
  6. Halla la asíntota vertical de \(\frac{x+2}{x-1}\)
  7. Halla las asíntotas de \(\frac{3x+1}{x+4}\)
  8. Halla la asíntota oblicua de \(\frac{x^2+2x+3}{x+1}\)
  9. Estudia los laterales de \(\frac{1}{x+2}\) en \(x=-2\)
  10. Estudia los laterales de \(\frac{1}{(x-3)^2}\) en \(x=3\)

D. Continuidad y parámetros

  1. Estudia la continuidad de \(\frac{x+1}{x-5}\)
  2. Estudia la continuidad de \(\frac{x^2-4}{x-2}\) en \(x=2\)
  3. Redefine \(f(2)\) para que \(\frac{x^2-4}{x-2}\) sea continua en \(x=2\)
  4. Halla \(a\) para que \(f(x)=ax+1\) si \(x<2\), \(f(x)=x^2\) si \(x\ge2\), sea continua
  5. Halla \(k\) para que \(f(x)=x+k\) si \(x<1\), \(f(x)=3x-1\) si \(x\ge1\), sea continua
  6. Estudia la continuidad de \(f(x)=|x|/x\) en \(x=0\)
  7. Calcula \(\lim_{x\to0}\frac{\sin(5x)}{x}\)
  8. Calcula \(\lim_{x\to0}\frac{e^{2x}-1}{x}\)
  9. Calcula \(\lim_{x\to0}\frac{\ln(1+4x)}{x}\)
  10. Halla \(a\) para que exista \(\lim_{x\to1}\frac{x^2+ax-2}{x-1}\) como número real

Soluciones para padres

Esta tabla permite corregir de forma rápida. Aun así, en estos ejercicios conviene mirar el procedimiento, no solo el resultado. Un resultado correcto con una simplificación mal hecha puede esconder un fallo importante.

Resultado Comentario de corrección
1\(11\)Sustitución directa
2\(1\)Sustitución directa
3\(6\)Diferencia de cuadrados
4\(2\)Factorizar \(x^2-1\)
5\(4\)Factorizar numerador y denominador
6\(5\)Sacar factor común
7\(1\)Trinomio \((x+2)(x+3)\)
8\(3\)Cubo menos uno
9\(8\)Diferencia de cuadrados
10\(0\)Queda \(x+3\)
11\(\frac12\)Conjugado
12\(\frac14\)Conjugado
13\(\frac16\)Conjugado
14\(\frac16\)Conjugado
15\(\frac14\)Conjugado
16\(1\)Conjugado con \(1+2x\)
17\(\frac16\)Conjugado
18\(\frac18\)Conjugado
19\(\frac16\)Conjugado
20\(\frac34\)Conjugado
21\(3\)Grados iguales
22\(0\)Denominador de mayor grado
23\(\infty\)Numerador de mayor grado
24\(-\infty\)Comportamiento \(2x\)
25\(y=\frac52\)Horizontal por grados iguales
26\(x=1\)Vertical por denominador cero
27\(x=-4\), \(y=3\)Vertical y horizontal
28\(y=x+1\)División de polinomios
29No existe, laterales \(-\infty\) y \(\infty\)Signo del denominador
30\(\infty\)Cuadrado siempre positivo
31Continua en \(\mathbb{R}-\{5\}\)Racional
32Evitable en \(x=2\)El límite existe, la función original no
33\(f(2)=4\)Redefinir con el límite
34\(a=\frac32\)Igualar laterales en \(x=2\)
35\(k=1\)Igualar en \(x=1\)
36No continua en \(x=0\)La función ni siquiera está definida en 0 y los laterales difieren
37\(5\)Límite notable trigonométrico
38\(2\)Límite notable exponencial
39\(4\)Límite notable logarítmico
40\(a=1\)El numerador debe anularse en \(x=1\)

Simulacro final PAU/EBAU de límites y continuidad

Tiempo recomendado: 40 minutos. Hazlo sin mirar soluciones. Escribe sustitución, transformación, límite lateral si procede y conclusión final. No basta con acertar el número.
  1. Calcula \(\lim_{x\to2}\frac{x^2-4}{x-2}\).
  2. Calcula \(\lim_{x\to0}\frac{\sqrt{1+x}-1}{x}\).
  3. Calcula \(\lim_{x\to\infty}\frac{5x^2-3}{2x^2+x}\).
  4. Estudia los límites laterales de \(f(x)=\frac{1}{x-1}\) en \(x=1\).
  5. Halla la asíntota horizontal de \(f(x)=\frac{3x^2+1}{x^2-4}\).
  6. Halla la asíntota oblicua de \(f(x)=\frac{x^2+3x+1}{x+1}\).
  7. Estudia la continuidad de \(f(x)=\frac{x^2-9}{x-3}\) en \(x=3\).
  8. Redefine \(f(3)\) para que la función anterior sea continua.
  9. Halla \(a\) para que \(f(x)=ax+2\) si \(x<1\), \(f(x)=x^2+3\) si \(x\ge1\), sea continua en \(x=1\).
  10. Calcula \(\lim_{x\to0}\frac{\sin(4x)}{x}\).

Solución del simulacro

Resultado Clave del ejercicio
1\(4\)Factorizar \(x^2-4=(x-2)(x+2)\)
2\(\frac12\)Multiplicar por el conjugado
3\(\frac52\)Grados iguales
4Izquierda \(-\infty\), derecha \(\infty\)No existe el límite; asíntota vertical \(x=1\)
5\(y=3\)Cociente de coeficientes principales
6\(y=x+2\)División: \(\frac{x^2+3x+1}{x+1}=x+2-\frac1{x+1}\)
7Discontinuidad evitableEl límite existe pero la función no está definida en \(x=3\)
8\(f(3)=6\)Porque \(\frac{x^2-9}{x-3}=x+3\)
9\(a=2\)Izquierda \(a+2\), derecha \(4\), luego \(a+2=4\)
10\(4\)\(\frac{\sin(4x)}{x}=4\frac{\sin(4x)}{4x}\)
Criterio de corrección. En una prueba real, el alumno debe justificar el tipo de límite, no solo escribir el resultado. Especialmente en continuidad, se valoran los límites laterales, el valor de la función y la conclusión escrita con claridad.

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En Marlu Educativa trabajamos los límites con método: primero sustitución, después indeterminaciones, más tarde laterales, continuidad y asíntotas. Lo importante no es repetir ejercicios sin sentido, sino localizar el paso exacto donde se rompe el razonamiento.

En clase online se puede trabajar con pizarra compartida en tiempo real, viendo cómo escribe el alumno, dónde duda y qué transformación aplica. Ahí se detectan muy rápido los errores de base: factorización, signos, dominio, laterales o comparación de grados.

Resumen final

Los límites y la continuidad son el puente natural entre las funciones de cursos anteriores y el análisis completo de 2 Bachillerato. Si un alumno domina sustitución, \(0/0\), factorización, racionalización, infinito, laterales, continuidad y asíntotas, llega a derivadas y representación de funciones con mucha más seguridad.

No hace falta aprenderlo todo de memoria. Hace falta ordenar el razonamiento: mirar dominio, sustituir, identificar la indeterminación, transformar con cuidado, calcular laterales si procede y cerrar con una conclusión clara. Esa es la diferencia entre hacer cuentas y resolver un ejercicio de PAU/EBAU con criterio.

Material elaborado por José María de Marlu Educativa. Recurso orientado a alumnos de 2 Bachillerato, preparación PAU/EBAU y familias que necesitan una guía clara para detectar errores reales en límites y continuidad.

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Este recurso de límites y continuidad no está pensado como una entrada aislada. Funciona como una pieza puente dentro del recorrido de Matemáticas de Bachillerato: primero funciones, después límites, luego derivadas, representación de funciones e integrales.

Si el alumno coloca bien este bloque, llega mucho más preparado a los ejercicios de PAU/EBAU donde se mezclan dominio, continuidad, asíntotas, crecimiento, extremos y áreas. Aquí está la ruta lógica.

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La derivada se entiende mejor cuando el alumno ya domina límites, continuidad y comportamiento de una función cerca de un punto. Si no, se aprende la mecánica pero no se entiende lo que se está haciendo.

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Aplicación natural: representación de funciones

Para representar una función con criterio no basta con derivar. Hay que estudiar dominio, límites, asíntotas, continuidad, crecimiento, extremos y curvatura. Límites y continuidad son la base de ese trabajo.

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Las integrales pertenecen a otro bloque, pero completan el recorrido de análisis de 2 Bachillerato. Después de límites, continuidad, derivadas y representación, el siguiente paso natural son áreas e integrales.

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Para preparar la PAU/EBAU con orden, conviene seguir una ruta completa que conecte álgebra, análisis, geometría, probabilidad y estadística. Este bloque de límites encaja dentro del apartado de análisis.

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La biblioteca de recursos de Marlu Educativa permite reforzar temas concretos sin perder la ruta general de estudio. Es útil para alumnos, familias y preparación de exámenes.

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¿Necesitas reforzar límites y continuidad antes de derivadas o PAU/EBAU?

En Marlu Educativa trabajamos los límites con método: primero sustitución directa, después indeterminaciones, factorización, racionalización, límites laterales, continuidad y asíntotas. Lo importante no es repetir ejercicios sin sentido, sino localizar el paso exacto donde se rompe el razonamiento.

En clase online se puede trabajar con pizarra compartida en tiempo real, viendo cómo escribe el alumno, dónde duda y qué transformación aplica. Ahí se detectan muy rápido los errores de base: factorización, signos, dominio, laterales o comparación de grados.

Este bloque es especialmente importante si el alumno va a empezar derivadas, representación de funciones o preparación PAU/EBAU. Si los límites no están bien asentados, lo demás suele avanzar con inseguridad.