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Asintotas de F Exponenciales y Logarítmicas - Contenido educativo
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Asintotas de Funciones Exponenciales y Logarítmicas
Bien, vamos a calcular hoy las asíntotas de funciones exponenciales y logarítmicas.
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Bueno, vamos a empezar con esta función. Lo primero que tenemos que hacer es calcular el dominio de la función.
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El dominio va a estar formado por aquellos números reales para los que existe la función del numerador y la función del denominador.
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En el numerador tenemos un polinomio, pues el dominio es todo r,
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y en el denominador tenemos la función exponencial, que también está definida para todos los números reales,
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y x, que también está definida para todos los números reales.
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Por lo tanto, pues el dominio va a ser igual a todos los números reales,
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menos los valores para los que se anula el denominador, porque la división por cero no está definida.
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Entonces, bueno, resolvemos la ecuación e elevado a x menos x igual a cero.
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Entonces, e elevado a x, pues tiene que ser igual a x.
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¿Vale?
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Pero esta ecuación, vamos a ver que no tiene solución.
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Fijaos, la función exponencial e elevado a x,
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la función exponencial e elevado a x es de esta forma.
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Esta sería la e elevado a x.
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¿Vale?
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Y la y igual a x, esta es la y igual a e elevado a x.
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Y la y igual a x es la bisectriz del primer cuadrante.
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Entonces, como veis, en ningún momento toman el mismo valor.
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Por lo tanto, no tiene solución.
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No tiene solución.
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Por lo tanto, el dominio van a ser todos los números reales.
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Las asíndotas verticales se buscan en los puntos donde la función no está definida.
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Y como el dominio es todo R, pues las asíndotas verticales no tiene.
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Y las asíndotas horizontales se buscan calculando los límites cuando x tiende a infinito y a menos infinito de la función.
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Si estos límites existen, pues entonces tenemos asíndotas horizontales.
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Entonces hacemos el límite cuando x tiende a infinito de x partido por elevado a x menos x.
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Pues este límite es igual a infinito partido por elevado a infinito es infinito menos infinito.
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Bueno, aquí podríamos tener una indeterminación, pero claramente la función exponencial es la que tiende a infinito mucho más deprisa.
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Claramente se ve en la gráfica que tiende mucho más deprisa a infinito, por lo tanto esto es infinito partido por infinito.
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Indeterminación, que resolvemos por l'hôpital.
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Y esto pues es igual al límite cuando x tiende a infinito de derivada de x1.
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Derivada de elevado a x, pues es elevado a x, derivada de x, 1.
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Esto es igual a 1 partido por infinito menos 1.
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1 partido por infinito, que es 0.
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Por lo tanto, este límite existe y es igual a 0.
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Tenemos una asíntota horizontal en y igual a 0, cuando x tiende a infinito.
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y igual a 0 cuando x tiende a infinito.
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Hacemos el límite también cuando x tiende a menos infinito de la función
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y, bueno, pues este límite es igual a menos infinito partido por elevado a menos infinito.
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Fijaos, cuando nos aproximamos a la función con x muy pequeño,
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cuando x tiende a menos infinito, la función hacia donde tiende, pues se aproxima a 0.
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¿Vale? Por lo tanto esto es 0 menos menos infinito, 0 más infinito, menos infinito partido por infinito, indeterminación.
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Por si hay alguna duda, e elevado a menos infinito, pues es igual a 1 partido por e elevado a infinito, y esto claramente pues es igual a 0.
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Bien, pues nos queda una indeterminación del tipo menos infinito partido por infinito, pues aplicamos L'Hôpital, la regla de L'Hôpital.
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Nos queda el límite, cuando x tiende a menos infinito, de 1 partido por e elevado a x menos 1.
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Y esto es igual a 1 partido elevado a menos infinito, pues es 0 menos 1.
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Esto es igual a menos 1.
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El límite cuando x tiende a menos infinito existe y es menos 1.
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Por lo tanto, tenemos una asíndota en y igual a menos 1 cuando x tiende a menos infinito.
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Cuando x tiende a menos infinito.
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Y tenemos una asíndota horizontal en y igual a 0 cuando x tiende a infinito.
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Por lo tanto, asíndotas oblicuas no tiene.
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Porque en el caso de que tuviese, imaginaos que tiene una cuando x tiende a infinito.
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Fijaos, por un lado la función se tiene que aproximar a igual a cero.
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Si tuviese una asíndota oblicua, pues se tendría que aproximar a igual a cero de la asíndota oblicua.
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Entonces, esto no podría ser una función.
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Por lo tanto, no tiene asíndotas oblicuas.
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Si tiene horizontales, no puede tener asíndotas oblicuas.
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Bien, vamos a ver ahora las asíndotas de una función logarítmica.
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f de x igual a neperiano de x partido por x.
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Bien, lo primero que tenemos que hacer es calcular el dominio.
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Esto es un cociente, pues el dominio será el dominio del numerador,
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intersección con el dominio del denominador, menos los valores para los que se anula el denominador.
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La función neperiano de x está definida, pues, en el intervalo que va de cero a infinito,
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porque los logaritmos solamente existen para números positivos.
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x está definido, pues, para todos los números reales, menos infinito hasta infinito.
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Por lo tanto, el dominio serán aquellos números reales que pertenecen al dominio de ambas funciones,
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que será el intervalo que va desde cero hasta infinito, menos los valores para los que se anula el denominador.
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¿Cuándo se anula el denominador? Pues para x igual a cero, ¿vale?
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Pero el cero no está incluido, pues se quedaría así.
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Bien, vamos a estudiar ahora las asíndotas verticales. ¿Dónde las vamos a estudiar? Pues aquí en los extremos, en el 0, pues vamos a ver si en el 0 tenemos una asíndota vertical.
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Entonces hacemos el límite cuando x tiende a 0, pero claro, por la izquierda no existe, tenemos que hacer el límite cuando x tiende a 0 por la derecha del neperiano de x partido por x.
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Bien, el neperiano de 0 es menos infinito, partido por 0, y además este 0 es un 0 más, porque si nos acercamos a 0 por la derecha, ese 0 va a ser un 0 más.
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Menos infinito partido por 0 más, pues esto va a ser igual a menos infinito.
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No sé si veis por qué el neperiano de 0 tiende a menos infinito.
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Pues lo vemos aquí un momento gráficamente.
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Vamos a reventar gráficamente la función neperiano de x.
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La función neperiano de x es de esta forma.
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A medida que nos vamos acercando a 0, la función tiende a menos infinito.
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Por lo tanto, ¿tenemos una asíntota vertical en x igual a 0?
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Sí, tenemos una asíntota vertical en x igual a 0,
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porque el límite cuando x tiende a cero por la derecha es menos infinito.
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Basta con que uno de los límites, o bien por la izquierda o por la derecha,
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o en el punto, sean infinito o menos infinito para tener una asíndota vertical.
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Por la izquierda no tiene sentido y el límite en el punto tampoco tiene sentido
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porque a la izquierda no está definida.
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Asíndotas horizontales.
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Pues hacemos el límite cuando x tiende a infinito de la función.
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Cuando x tiende a menos infinito, nuevamente no tiene sentido porque no está definida para los números negativos.
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Si este límite existe, es un número real, tendremos asíndota horizontal.
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Bien, pues este límite es infinito partido por infinito, indeterminación.
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Y aplicamos pues la regla de L'Hôpital.
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Bien, el límite cuando x tiende a infinito de esa función, pues es igual al límite cuando x tiende a infinito de la derivada del neperiano de x, 1 partido por x, derivada de x, 1.
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Nos queda el límite cuando x tiende a infinito de 1 dividido entre x, y este límite pues va a ser igual a 1 dividido entre infinito.
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Uno partido entre infinito, pues esto es igual a cero.
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Por tanto, tenemos una asíndota horizontal en y igual a cero, cuando x tiende a infinito.
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Y cuando x tiende a menos infinito, pues no tiene sentido.
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¿Y asíndotas oblicuas? No tiene. No tiene. Porque tiene asíndotas horizontales. No podemos tener una asíndota horizontal y oblicua a la vez. ¿Vale? Bueno, pues esto es todo.
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- Idioma/s:
- Autor/es:
- Julio Molero
- Subido por:
- Julio M.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial
- Visualizaciones:
- 100
- Fecha:
- 25 de enero de 2021 - 0:15
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES ARQUITECTO PEDRO GUMIEL
- Duración:
- 11′ 23″
- Relación de aspecto:
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