Subjects funciones, análisis matemático

Funciones Por Partes 1D9259

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Question: trabajo práctico evaluativo 1) graficar las siguientes funciones por partes con tabla de valores. a) f(x) = { 2^{x+3} si x<-1 x^2 + 2 si -11 } b) g(x) = -2x+1 si x<2 \log_3(x+1) - 2 si x\geq2 2) Analizar si el límite de la siguiente función existe en los puntos indicados. Justificar la respuesta.
1. **Planteamiento del problema:** Se nos piden dos funciones definidas por partes, y debemos graficarlas usando tablas de valores para cada tramo. 2. **Función a) f(x):** $$f(x) = \begin{cases} 2^{x+3} & x < -1 \\ x^2 + 2 & -1 < x \leq 1 \\ \log_2(x+1) + 2 & x > 1 \end{cases}$$ 3. **Tabla de valores para cada tramo:** - Para $x < -1$, elegimos valores como $-3, -2, -1.5$: $$\begin{array}{c|c} x & f(x) = 2^{x+3} \\\hline -3 & 2^{0} = 1 \\ -2 & 2^{1} = 2 \\ -1.5 & 2^{1.5} = 2^{1 + 0.5} = 2 \times \sqrt{2} \approx 2.828 \end{array}$$ - Para $-1 < x \leq 1$, elegimos $-0.5, 0, 1$: $$\begin{array}{c|c} x & f(x) = x^2 + 2 \\\hline -0.5 & (-0.5)^2 + 2 = 0.25 + 2 = 2.25 \\ 0 & 0 + 2 = 2 \\ 1 & 1 + 2 = 3 \end{array}$$ - Para $x > 1$, elegimos $2, 3, 4$: $$\begin{array}{c|c} x & f(x) = \log_2(x+1) + 2 \\\hline 2 & \log_2(3) + 2 \approx 1.585 + 2 = 3.585 \\ 3 & \log_2(4) + 2 = 2 + 2 = 4 \\ 4 & \log_2(5) + 2 \approx 2.322 + 2 = 4.322 \end{array}$$ 4. **Función b) g(x):** $$g(x) = \begin{cases} -2x + 1 & x < 2 \\ \log_3(x+1) - 2 & x \geq 2 \end{cases}$$ 5. **Tabla de valores para cada tramo:** - Para $x < 2$, elegimos $0, 1, 1.5$: $$\begin{array}{c|c} x & g(x) = -2x + 1 \\\hline 0 & 1 \\ 1 & -2 + 1 = -1 \\ 1.5 & -3 + 1 = -2 \end{array}$$ - Para $x \geq 2$, elegimos $2, 3, 4$: $$\begin{array}{c|c} x & g(x) = \log_3(x+1) - 2 \\\hline 2 & \log_3(3) - 2 = 1 - 2 = -1 \\ 3 & \log_3(4) - 2 \approx 1.262 - 2 = -0.738 \\ 4 & \log_3(5) - 2 \approx 1.465 - 2 = -0.535 \end{array}$$ 6. **Análisis de límites en puntos indicados:** - Para $f(x)$ en $x = -1$: Límite por la izquierda: $$\lim_{x \to -1^-} f(x) = 2^{-1+3} = 2^{2} = 4$$ Límite por la derecha: $$\lim_{x \to -1^+} f(x) = (-1)^2 + 2 = 1 + 2 = 3$$ Como los límites laterales no coinciden, el límite en $x = -1$ no existe. - Para $f(x)$ en $x = 1$: Límite por la izquierda: $$\lim_{x \to 1^-} f(x) = 1^2 + 2 = 3$$ Límite por la derecha: $$\lim_{x \to 1^+} f(x) = \log_2(1+1) + 2 = \log_2(2) + 2 = 1 + 2 = 3$$ Los límites laterales coinciden y son iguales a $3$, por lo que el límite existe y es $3$. - Para $g(x)$ en $x = 2$: Límite por la izquierda: $$\lim_{x \to 2^-} g(x) = -2(2) + 1 = -4 + 1 = -3$$ Límite por la derecha: $$\lim_{x \to 2^+} g(x) = \log_3(3) - 2 = 1 - 2 = -1$$ Los límites laterales no coinciden, por lo que el límite en $x=2$ no existe. --- **Resumen:** - Límites que no existen: $f$ en $x=-1$, $g$ en $x=2$. - Límite que existe: $f$ en $x=1$ con valor $3$.