MATEMATIKA II Funtzioen jarraitutasuna eta eten motak 1 Jarraitutasuna f (x) funtzioa jarraia izango da a puntuan, baldin eta soilik baldin lim f (x) eta f (a) existitzen badira, x→a eta berdinak direnean, hau da: lim f (x) = f (a) . x→a Jakinda limitea existitu behar dela, eta limitea existitu dadin albo limiteak berdinak izan behar direla, hurrengo eran idatz genezake jarraitutasunaren definizioa: lim f (x) = lim f (x) = f (a) . x→a− x→a+ Adibidea Determina ezazu hurrengo funtzioaren jarraitasuna x = 2 puntuan: x2 − 1 x < 2 f (x) = 3x − 3 x ≥ 2. Ebazpena Funtzioaren bi definizioak polinomikoak direnez gero, funtzioa jarraitua izango da haien eremu osoan. Ordea, x = 2 puntua aztertu beharra dago, definizio aldaketa dagoenez gero. Funtzio bat jarraia izan dadin puntu batean, bi albo limiteen balioak eta funtzioaren balioa berdinak izan behar dira, hain zuzen ere: lim f (x) = lim f (x) = f (2) . x→2− lim x→2− x→2+ x2 − 1 = 4 − 1 = 3. lim (3x − 3) = 6 − 3 = 3. x→2+ f (2) = 3. Hortaz, f (x) funtzioa jarraia da x = 2 puntuan, eta bi tarteetako funtzioak polinomikoak direnez gero, funtzioa jarraia da R osoan. 1 2 Eten motak Baldin eta funtzioa jarraitua ez bada puntu batean, funtzioak puntu horretan etenune bat duela esango dugu. Etenune motaren arabera hurrengoak desberdintzen dira: 2.1 Etenune gaindigarriak Izan bedi x = a edozein puntu. Baldin eta limitea existitzen bada (hau da, ∃ lim f (x)) baina ez bada x→a f (a)-ren berdina, orduan etenune gaindigarri bat dagoela esango dugu, hurrengo bi kasuak bereiziz: 2.1.1 f (a) 6= lim f (x) kasua x→a Limitea eta funtzioak puntu horretan duen balioa A desberdinak dira: lim f (x) 6= f (a) . x→a Adibidea Jarraitua al da hurrengo funtzioa x = 1 puntuan? Ezezkoa bada zehaztu eten mota. x2 + 1 x 6= 1 f (x) = 0 x=1 Ebazpena Funtzioa jarraitua izan dadin x = 1 puntuan, hurrengoa bete behar da: lim f (x) = lim f (x) = f (1) . x→1− x→1+ lim x2 + 1 = 12 + 1 = 2. x→1 f (1) = 0. Hortaz, lim f (x) = 2 6= f (1) = 0 ⇒ f (x) ez da jarraitua x = 1 puntuan. x→1 Limitea existitzen denez etenune gaindigarria da, f (a) 6= lim f (x) motakoa. x→a 2 2.1.2 f (a) definitu gabeko kasua Funtzioak ez dauka puntu hori definiturik. A Adibidea Jarraitua al da hurrengo funtzioa x = 0 puntuan? Ezezkoa bada zehaztu eten mota. e2x + 2 x<0 f (x) = e−x + x + 2 x > 0 Ebazpena Funtzioa jarraitua izan dadin x = 0 puntuan, hurrengoa bete behar da: lim f (x) = lim f (x) = f (0) . x→0− lim e2x + 2 = 0 + 2 = 2. lim e−x + x + 2 = 0 + 0 + 2 = 2. x→0− x→0+ x→0+ Ordea, f (0) ez dago funtzioan definituta. Hortaz, funtzioa ez da jarraitua izango x = 0 puntuan. Limitea existitzen denez etenune gaindigarria da, f (a) definitu gabekoa. 3 2.2 Jauzi finituko etenuneak Bi albo limiteen balioa desberdina denean jauzi finituko etenunea dugula esango dugu, hain zuzen ere: lim f (x) 6= lim f (x) . x→a− x→a+ Adibidea Aztertu hurrengo funtzioaren jarraitutasuna x = 2 puntuan, eten mota adieraziz. ln (x − 1) + 2x x ≤ −2 f (x) = √ x3 + 1 − 1 x>2 Ebazpena Funtzioa jarraitua izan dadin x = 2 puntuan, hurrengoa bete behar da: lim f (x) = lim f (x) = f (2) . x→2− x→2+ lim (ln (x − 1) + 2x) = ln (1) + 2 · 2 = 0 + 4 = 4. x→2− lim x→2+ p p x3 + 1 − 1 = x3 + 1 − 1 = 3 − 1 = 2. f (2) = 4. Horrenbestez, lim f (x) = 4 6= lim f (x) = 2 ⇒ f (x) ez da jarraitua izango x = 2 puntuan. x→2− x→2+ Albo-limiteak existitzen badira ere, limitea ez denez existitzen jauzi finituko etenunea da. 4 2.3 Jauzi infinituko etenuneak Baldin eta x = a puntuan definitutako alboko limite baten edo bien balioa infinitu bada, orduan jauzi infinituko etenunea dugula esango dugu. Hain zuzen ere, asintota bertikala dago puntu horretan. Horrenbestez, hurrengoa baieztatzen da: lim f (x) = ±∞ edo lim f (x) = ±∞. x→a− x→a+ Adibidea Zehaztu hurrengo funtzioaren definizio-eremua eta aztertu jarraitutasuna. Etenunerik egotekotan adierazi mota. f (x) = 2x x+6 Ebazpena Definizio-eremua: x + 6 = 0 → x = −6. Hortaz, Domf (x) = R − {−6} . Funtzioa arrazionala denez gero, eremu osoan jarraitua izango da, eta, horrenbestez, eremutik kanpo dagoen puntua aztertu behar dugu, x = −6 puntua, hain zuzen ere. 2x −12 lim = − = +∞. − 2x −12 k 0 x→−6 x + 6 lim = = (ind.) → −12 2x x→−6 x + 6 0 0 lim = + = −∞. 0 x→−6+ x + 6 Hortaz, funtzioa ez da jarraitua izango x = −6 puntuan, eta asintota bertikala dauka puntu horretan. Beraz, jauzi infinituko etenune bat da, ezkerretik +∞-ra eta eskumatik −∞-ra doana. 5 3 Eskema • Funtzio bat jarraia da x = a puntuan hurrengo betetzen bada: lim f (x) = lim f (x) = f (a) . x→a− x→a+ • Etenune gaindigarria: • lim f (x) 6= f (a) x→a • @f (a) • Jauzi finituko etenunea: lim f (x) 6= lim f (x). x→a− x→a+ • Jauzi infinituko etenunea: lim f (x) = ±∞ edo lim f (x) = ±∞. x→a− 4 x→a+ Ariketak 1. Zehaztu ea hurrengo funtzioa jarraia baden eremu osoan. Ezezkoa izatekotan sailkatu etenak: 2x x<2 f (x) = x − 1 ln (3 − x) + 3 x ≥ 2. 2. Zein izan behar da a parametroaren balioa hurrengo funtzioa jarraia izan dadin R osoan? x2 + ax − 1 x ≤ 1 f (x) = x + 4 x > 1. 3. Aztertu ondoko funtzioen eten motak eta sailkatu itzazu: a) f (x) = 4 . (x + 2) (x − 3) √ b) g (x) = 2x − 4 − 1 . 3x 4. Zehaztu hurrengo funtzioaren jarraitutasuna kasu bakoitzean (etenak sailkatuz): 3 x<1 f (x) = x − m mx2 x ≥ 1. a) m = 1 kasuan. b) m = 2 kasuan. 6