Limiti e continuità
  I limiti ci permettono di studiare il comportamento di una funzione vicino a un punto o verso l’infinito.  
  Il concetto di continuità è legato alla possibilità di tracciare il grafico di una funzione “senza staccare la penna”.
  Indice
  
  1. Limite in un punto
  
    Il limite di \( f(x) \) per \( x \to a \) è \( L \) se i valori di \( f(x) \) si avvicinano a \( L \) quando \( x \) si avvicina ad \( a \):
    \[
    \lim_{x \to a} f(x) = L
    \]
  
  Può essere un limite destro o sinistro:
  \[
  \lim_{x \to a^-} f(x), \quad \lim_{x \to a^+} f(x)
  \]
  2. Limiti all'infinito
  Studiano il comportamento della funzione per \( x \to +\infty \) o \( x \to -\infty \):
  \[
  \lim_{x \to \infty} \frac{1}{x} = 0, \quad
  \lim_{x \to \infty} x^2 = \infty
  \]
  
  Le forme come \( \frac{0}{0} \), \( \frac{\infty}{\infty} \), \( \infty - \infty \), \( 0 \cdot \infty \), ecc., sono dette **forme indeterminate**.
  Due limiti notevoli fondamentali:
  \[
  \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1, \quad
  \lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{1}{x}\right)^x = e
  \]
  4. Continuità in un punto
  
    Una funzione \( f \) è continua in \( x = a \) se:
    \[
    \lim_{x \to a} f(x) = f(a)
    \]
  
  Tipi di discontinuità:
  
    - **Discontinuità eliminabile**: il limite esiste ma non coincide con \( f(a) \)
- **Discontinuità di salto**: i limiti destro e sinistro sono finiti ma diversi
- **Discontinuità infinita**: almeno uno dei limiti è infinito
5. Esempi svolti
  Esempio 1 – Limite finito
  \[
  \lim_{x \to 2} (3x + 1) = 7
  \]
  Esempio 2 – Limite con forma indeterminata
  \[
  \lim_{x \to 1} \frac{x^2 - 1}{x - 1} = \lim_{x \to 1} \frac{(x - 1)(x + 1)}{x - 1} = \lim_{x \to 1} (x + 1) = 2
  \]
  Esempio 3 – Continuità
  \[
  f(x) =
  \begin{cases}
  x^2, & x < 1 \\
  2, & x = 1 \\
  x + 1, & x > 1
  \end{cases}
  \Rightarrow \text{discontinuità eliminabile in } x = 1
  \]
  6. Esercizi proposti
  
    - (Facile)
      
        - Calcola \( \lim_{x \to 0} \frac{2x}{x + 1} \)
- Trova \( \lim_{x \to 1^-} f(x) \) e \( \lim_{x \to 1^+} f(x) \) per una funzione data
 
- (Medio)
      
        - Individua i punti di discontinuità della funzione  
        \[
        f(x) = \frac{x^2 - 4}{x - 2}
        \]
- Studia la continuità di  
        \[
        f(x) = \begin{cases}
        x^2 - 1 & x < 0 \\
        \ln(x + 1) & x \ge 0
        \end{cases}
        \]
 
- (Avanzato)
      
        - Calcola:  
        \[
        \lim_{x \to 0} \frac{\sin(3x)}{x}
        \]
- Determina il valore di \( k \) affinché  
        \[
        f(x) = \begin{cases}
        kx + 1 & x < 2 \\
        x^2 - 3 & x \ge 2
        \end{cases}
        \text{ sia continua in } x = 2
        \]
 
Risorse esterne
  
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