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 \( x \to -\infty \):

\[ \lim_{x \to \infty} \frac{1}{x} = 0, \quad \lim_{x \to \infty} x^2 = \infty \]

3. Forme indeterminate e limiti notevoli

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:

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

  1. (Facile)
  2. (Medio)
  3. (Avanzato)

Risorse esterne

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