Ejercicio T3.2 resuelto: Existencia de ocho límites dobles en el origen

✓ Solución revisada y verificada

Enunciado

Estudiar lim_(x,y)→(0,0) de: a) (x+2)/(y²−2xy+4). b) x²+y². c) 3y²−x². d) e^{−2(x²+y²)}. e) x sen(1/y). f) 1/(xy). g) (x+2)/(e^{2x}−e^y). h) |x−y|.
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Desarrollo paso a paso

Resultados

a) Denominador→4 y numerador→2 ⇒ 1/2.
b) x²+y²→0.
c) 3y²−x²→0.
d) exp(−2(x²+y²))→1.
e) |x sen(1/y)|≤|x|→0.
f) sobre y=x: 1/x²→+∞; sobre y=−x: −1/x²→−∞.
g) denominador→0 mientras numerador→2; cambia el comportamiento según el camino.
h) |x−y|≤|x|+|y|→0.

Ampliación · cómo justificar los límites delicados

|x·sen(1/y)| ≤ |x| → 0.
1/(xy): y=x ⇒ +∞; y=-x ⇒ -∞.

En el cociente (x+2)/(e^(2x)-e^y), la recta y=2x es precisamente parte del conjunto donde el denominador vale cero, por lo que no puede usarse como camino del dominio. Lo correcto es acercarse a esa recta desde ambos lados: el denominador cambia de signo y el cociente toma magnitud arbitrariamente grande con signos opuestos. Por tanto no existe límite finito.

Método utilizado

Continuidad, acotación y comparación de caminos

Resultado final

a) 1/2. b) 0. c) 0. d) 1. e) 0. f) No existe/ diverge. g) No existe. h) 0.

Interpretación del resultado

En varias variables, para negar un límite basta encontrar dos caminos con comportamientos incompatibles; para probarlo suelen usarse continuidad o acotaciones.

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