Resolver problemas con limites de funciones infinitas

Primero:

Usted como dueño de una Pyme, ha determinado que meses después de que se inicia la distribución de un nuevo producto, la cantidad de unidades (en miles), está dada por:

Q(t)=6t(al cuadrado)+5t/(t+1)al cuadrado

¿Qué ocurre con la producción en el largo plazo? (Es decir, cuando tiende a infinito.)

Segundo:

lim x tiende a 3 f(x)=9-x cuadrada/3-x

tercero:

lim x tiende al menos infinito f(x)=-20

Cuarto:

Un urbanista de la ciudad determina un modelo matemático de la población (en miles de personas), de la comunidad, en términos (o en función), del tiempo (en años). Esta se expresa como:

P(t)= 40t/t cuadrada+10 - 50/t+1 +70

Contesta lo siguiente:

  1. En el momento presente (cuando no ha transcurrido un solo año), ¿cuál es la población de la ciudad?
  2. Determine la población dentro de 5 años.
  3. ¿Qué población esperaría el urbanista en el largo plazo?

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Respuesta
2

Blanca Meza!

·

Hay algunas funciones que no estoy seguro de cómo son, confírmamelas.

$$\begin{align}&a)  \quad Q(t)=6t^2+\frac{5t}{(t+1)^2}\\&\\&b) \quad Q(t)=\frac{6t^2+5t}{(t+1)^2}\\&\end{align}$$

La que has escrito realmente es la a  pero creo que querías decir la b

Recuerda: Todo exponente, numerador o denominador compuesto por más de un término o factor debe ir entre paréntesis.

Luego hay una f(x) que estoy seguro que quieres decir

$$\begin{align}&f(x) = \frac{9-x^2}{3-x}\\&\\&\text{Pero lo que escribiste realamente es}\\&\\&f(x) = 9 -\frac{x^2}{3}-x\end{align}$$

La forma correcta era f(x) =(9-x^2)/(3-x)

Y finalmente hay otra que creo quieres decir

$$\begin{align}&P(t)= \frac{40t}{t^2+10} - \frac{50}{t+1} +70\\&\\&\text{pero lo que escribiste es}\\&\\&P(t)= \frac{40t}{t^2}+10 - \frac{50}t+1 +70\end{align}$$

La forma correcta era

P(t) = 40/(t^2+10) - 50/(t+1) + 70

·

Espero confirmes si son ciertas las suposiciones que he hecho.

si son correctas las suposiciones, y en la función del segundo caso es cuando x tiende a 3, una disculpa por la mala redacción, y gracias

En el primero hay que calcular el límite cuando t tiende a infinito

$$\begin{align}&\lim_{t\to\infty}\frac{6t^2+5t}{(t+1)^2} =\\&\\&\lim_{t\to\infty}\frac{6t^2+5t}{t^2+2t+1} =\\&\\&\text{divido numerador y denominador por }t^2\\&\\&\lim_{t\to\infty}\frac{\frac{6t^2+5t}{t^2}}{\frac{t^2+2t+1}{t^2}} =\\&\\&\lim_{t\to\infty}\frac{6+\frac 5t}{1+\frac 2t+\frac 1{t^2}} =\\&\\&\text{una constante entre infinito es 0}\\&\\&=\frac{6+0}{1+0+0}=6\\&\\&\\&\\&\\&\end{align}$$

Luego la producción a largo plazo será 6 miles = 6000 unidades.

-------------------

$$\begin{align}&\lim_{x \to 3}\frac{9-x^2}{3-x}=\\&\\&\text{factorizamos el numerador}\\&\text{que es un producto notable}\\&\\&\lim_{x \to 3}\frac{(3+x)(3-x)}{3-x}=\\&\\&\text {simplificamos el factor igual que tienen}\\&\\&\lim_{x \to 3}(3+x)=3+3 = 6\end{align}$$

--------------------

$$\begin{align}&P(t)= \frac{40t}{t^2+10} - \frac{50}{t+1} +70\\&\\&\text{Luego en un año}\\&\\&P(0)= \frac{40·0}{0^2+10} - \frac{50}{0+1} +70=\\&\\&0-50+70=20\\&\\&\text{como son miles}\\&\\&20000\; personas\\&\\&\\&2) \\&P(5)= \frac{40·5}{5^2+10} - \frac{50}{5+1} +70=\\&\\&\frac{200}{35}-\frac{50}{6}+70=\\&\\&5.7142857-8.3333333+70 = 67.38095237\\&\\&\text{como son miles y redondeando}\\&\\&67381 \;personas\\&\\&3)\\&\\& \lim_{t\to\infty}\left(\frac{40t}{t^2+10} - \frac{50}{t+1} +70\right)=\\&\\&\text {dividimos entre t numerador y denominador}\\&\\& \lim_{t\to\infty}\left(\frac{40}{t+\frac{10}t} - \frac{50}{t+1} +70\right)=\\&\\&\frac{40}{\infty+0}-\frac{50}{\infty+1}+70=\\&\\&\frac{40}{\infty}-\frac{50}{\infty}+70=\\&\\&0-0+70=70\\&\\&\text{que serán 70000 personas}\\&\\&\\&\end{align}$$

Y eso es todo.

Y en el caso de:

lim x→∞f(x)=-20

¿cómo se resuelve?

Era tan pequeña la pregunta que no la vi.

Es muy sencillo el límite es -20.

La función vale siempre, para cualquier valor K arbitrariamente grande la función seguirá valiendo 20, luego para todo x>K se cumplirá

|f(x)-20|= 0 < epsilon

Y eso es la definición de que f(x) tiene límite 20 en el infinito.

¡Gracias! gracias por la ayuda y las explicaciones tan claras

Creo que se entiende lo que quiero decir pero me equivoqué entre el -20 y el 20 y se me olvidó poner alguna cosa, sería así:

Es muy sencillo el límite es -20.

La función vale siempre -20, para cualquier valor K arbitrariamente grande la función seguirá valiendo -20, luego para todo x>K se cumplirá

|f(x)-(-20)|= 0 < epsilon

Y eso es la definición de que f(x) tiene límite -20 en el infinito.

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