CÁLCULO DE ASÍNTOTAS - Contenido educativo
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Vamos a calcular las asíntotas de esta función.
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Las asíntotas de una función son rectas a las cuales se aproxima la gráfica de la función
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pero nunca llega a cortarla.
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Existen tres tipos de asíntotas.
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Vamos a empezar por las primeras, que son las asíntotas verticales.
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Las asíntotas verticales son rectas verticales y la expresión general de una recta vertical es x igual a a.
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Pues diremos que x igual a a es asíntota vertical
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si sólo si se cumple que el límite cuando la x tiende a a de la función es más menos infinito.
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No sabemos este valor de a al que tenemos que hacer tender la x para que este límite de como resultado el más menos infinito.
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Para ello lo que vamos a hacer es calcular el dominio de la función porque los puntos en los que no esté definida la función
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es donde tendremos asíntotas verticales. En este caso, el dominio de esta función, por ser racional,
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es todos los reales menos el valor menos 4. En este punto es donde tendremos una asíntota vertical.
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Para corroborarlo, lo que hacemos es calcular el límite cuando la x tiende a ese punto.
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Pero a ese punto nos podemos acercar tanto por la derecha como por la izquierda de la función.
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Calculamos estos límites y nosotros sabemos que al sustituir el resultado será la indeterminación que ha partido por 0
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que sabemos que como resultado es un infinito, solo falta saber el signo
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para ello tomamos un valor próximo al menos 4 por la derecha
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Un valor próximo al menos 4 por la derecha sería, por ejemplo, el menos 3,9.
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Menos 3,9 al cuadrado sería positivo, menos 3,9 más 4 sería positivo, más entre más, más.
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Vamos a coger un número que se aproxime al menos 4 por la izquierda.
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Por ejemplo, menos 4,1.
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Menos 4,1 al cuadrado sería positivo, pero menos 4,1 más 4 quedaría negativo.
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luego más entre menos me quedaría menos. Por lo tanto, puedo afirmar que en x igual a menos 4 voy a tener una asíntota vertical.
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Representamos esta función en el sistema de ejes de coordenadas. Aquí tengo el eje de las x, el eje de las y.
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las asíntotas se representan por líneas discontinuas, x igual a 1, 2, 3 y 4, este es el menos 4, entonces una línea discontinua.
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Bien, si me aproximo al menos 4 por la derecha, o sea, por aquí, la gráfica de la función se va al más infinito, por lo tanto, la función iría por ahí arriba.
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Y si me acerco al menos 4 por la izquierda, lo que ocurre es que va al menos infinito, es decir, que la función iría por aquí.
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Bien, el siguiente tipo de asíntotas son las asíntotas horizontales
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Las asíntotas horizontales son rectas para las al eje de las x que tienen por expresión general y igual a b
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Bien, pues diremos que igual a b es asíntota horizontal si y solo si se cumple que el límite cuando la x tiende al más o al menos infinito de la función me da un valor numérico b
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Bien, en este caso lo tenemos más fácil puesto que sabemos a quién tiende la x para calcular ese límite
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Pues calculamos el límite cuando la x tiende a más infinito de x cuadrado partido por x más 4
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Al sustituir en el numerador me sale un infinito y en el denominador otro infinito
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Comparando grados, el monomí del mayor grado es x al cuadrado
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Por lo tanto el resultado de este límite es un más infinito
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Vamos a ver qué ocurre si la x tiende al menos infinito
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Ocurriría lo mismo, puesto que el grado del numerador es 2, el grado del denominador es 1,
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luego sustituyéndolo, el menos infinito en el x al cuadrado me sale un más infinito.
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Por lo tanto, con esto tenemos que podemos afirmar que no existen asíntotas horizontales.
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Bien, si no existen asíntotas horizontales, pueden existir asíntotas oblicuas.
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Lo que es seguro es que si existen asíntotas horizontales, entonces no existen asíntotas oblicuas.
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Como esta función no tiene asíntotas horizontales, puede tener otro tipo de asíntotas, que son las asíntotas oblicuas.
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Las asíndotas oblicuas son rectas cuya expresión general es y igual a mx más n.
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Como su propio nombre indica, al ser oblicuas tiene una pendiente determinada.
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Esos parámetros m y n se calculan de la siguiente manera.
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m va a ser el límite, o se calculará calculando el límite cuando la x tiende al más infinito de la función entre x.
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y el valor de n se calculará calculando el límite cuando la x tiende al más infinito de la función f de x menos el valor m que me ha salido antes por x.
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Vamos a calcularlos en este caso. En este caso m va a ser el límite cuando la x tiende a más infinito de f de x entre x,
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Luego tengo x al cuadrado partido por x más 4 entre x. Operando esto de aquí nos queda el límite cuando la x tiende a más infinito de x cuadrado entre x cuadrado más 4x.
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Calculando este límite tengo la indeterminación del tipo infinito partido por infinito cuyo resultado en este caso es 1.
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Calculamos n y n va a ser el límite cuando la x tiende a más infinito de la función,
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que en este caso la función es x cuadrado partido por x más 4 menos el valor de m que me ha salido antes,
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que es 1 por x, 1 por x es x, por lo tanto voy a poner simplemente x.
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Voy a operar esta fracción que tengo aquí, esto es el límite cuando la x tiende a más infinito de, en el denominador tengo el x más 4 y en el numerador tengo x al cuadrado menos, y ahora sería x por x más 4, es decir, x al cuadrado menos 4x.
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Simplificando y operando tengo que el límite cuando la x tiende a más infinito de x cuadrado menos x cuadrado se va
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Por lo tanto me queda menos 4x dividido por x más 4
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Si calculamos este límite tengo la determinación del tipo infinito partido por infinito cuyo resultado es menos 4
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Por lo tanto, tengo que la expresión o la ecuación, mejor dicho, y igual a x menos 4 es una asíntota oblicua de la función.
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Ahora solo queda por determinar cómo se coloca o cómo se va a colocar o representar la función con respecto a esta asíntota oblicua.
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Para ello, lo primero que tenemos que hacer es representar esta recta.
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Al representar esta recta necesitamos una tabla de valores, solo dos.
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Si la x vale 0, la y vale menos 4 y si la y vale 0, la x vale 4.
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Intentamos pintar lo mejor que podamos.
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Solo nos queda por determinar si la función se va a aproximar a esta recta o bien por encima
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o bien por debajo. Y lo mismo en este caso, o bien por encima o bien por debajo.
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Lo que vamos a hacer para ello es estudiar el signo de una expresión que viene dada por lo siguiente.
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Queremos ver qué ocurre con el signo, sólo el signo de la función menos la asíntota oblicua.
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En este caso es el signo de la expresión x cuadrado partido por x más 4 menos la asíntota oblicua, que en este caso es x menos 4.
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Desarrollamos esto de aquí y tenemos que es el signo de x al cuadrado menos x menos 4 por x más 4 para poner el mismo denominador.
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esto de aquí es una identidad notable
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por lo tanto queremos calcular el signo de
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x al cuadrado menos x al cuadrado menos 4
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dividido por x más 4
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es decir, el signo de
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x al cuadrado menos x al cuadrado se va
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con lo cual arriba me queda un 4
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y abajo me queda un x más 4
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¿A qué nos referimos con esto de ver el signo?
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Lo que vamos a hacer es tomar valores muy grandes de x y valores muy pequeños de x.
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Si el valor que me da al tomar esos valores de x muy grandes, si el signo es positivo,
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significa que la función se aproximará por arriba.
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Si el signo es negativo, significa que la aproximación será por debajo.
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Es decir, vamos a sustituir.
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Cogemos un número muy grande, un número muy grande puede ser un millón.
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Entonces lo que hacemos es coger x muy grande, voy a ponerlo de esta manera, ¿vale?
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Si cogemos un millón tenemos que lo de arriba es positivo siempre y lo de abajo, un millón más 4 es positivo, por lo tanto, más entre más me queda positivo.
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¿Esto qué significa? Significa que la función se aproxima cuando los valores de x tienden al más infinito, se aproximan a la asíntota por encima, porque me ha dado positivo.
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Voy a ver qué pasa cuando la x es muy pequeña. Voy a coger un número muy pequeño, por ejemplo, el menos infinito.
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Si cojo el menos infinito, tengo arriba 4, que es positivo, y abajo menos infinito más 4, que es negativo.
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Por lo tanto, significa que cuando la x se va hacia el menos infinito,
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lo que ocurre es que la función se aproxima a la asíntota por debajo.
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De tal manera que, voy a recolocar esto un poquito mejor para que se distinga,
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en este caso me daba que se acercaba por aquí y en este caso me está diciendo ahora que se acerca por debajo
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de forma que si nos fijamos ahora podríamos representar gráficamente la función sin tener todos los datos completos
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porque si nos fijamos si tiene que acercarse por aquí y tiene que acercarse por aquí
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tengo que la función perfectamente podría ser esta de aquí
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y tiene que acercarse por aquí y tiene que acercarse por aquí gráficamente podría ser algo de este estilo
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Gracias.
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- Idioma/s:
- Idioma/s subtítulos:
- Autor/es:
- SONIA DE LA IGLESIA MARTÍN
- Subido por:
- M. Sonia De La I.
- Licencia:
- Todos los derechos reservados
- Visualizaciones:
- 6
- Fecha:
- 18 de febrero de 2024 - 12:34
- Visibilidad:
- Clave
- Centro:
- IES SIMONE VEIL
- Duración:
- 11′ 27″
- Relación de aspecto:
- 1.80:1
- Resolución:
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- Tamaño:
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