Método

Ejercicios: La indeterminación cero sobre cero

0/00 / 0 no tiene valor: hay que transformar

Si no te acordás cómo se usa, repasá la teoría.

Las 12 actividades recorren los distintos tipos de ejercicio del tema, con tres variantes de cada uno. Si te trabás en una, mirá la solución y seguí con la siguiente.

1. Verificá que limx4x216x4\lim_{x \to 4} \dfrac{x^{2} - 16}{x - 4} es una indeterminación y decidí qué técnica corresponde.

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1. Reemplazamos arriba. 1616=016 - 16 = 0

2. Reemplazamos abajo. 44=04 - 4 = 0

3. Clasificamos. Cero sobre cero es indeterminación: el resultado puede ser cualquier cosa y hay que trabajar la expresión.

4. Elegimos la técnica. Arriba y abajo hay polinomios, así que corresponde factorizar y simplificar el factor común, que necesariamente es (x4)(x - 4).

Respuesta: es indeterminación de cero sobre cero, y se salva factorizando

2. Mostrá que la forma cero sobre cero no determina el resultado, calculando en x0x \to 0 los límites de 4x6x\dfrac{4x}{6x}, 4x26x\dfrac{4x^{2}}{6x} y 4x6x2\dfrac{4x}{6x^{2}}.

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1. Chequeamos que las tres tengan la misma forma. En las tres, el numerador y el denominador tienden a cero cuando x0x \to 0.

2. Calculamos el primero. Simplificando la xx queda la constante 46\dfrac{4}{6}, así que el límite es 23\dfrac{2}{3}.

3. Calculamos el segundo. Queda 46x\dfrac{4}{6}x, que tiende a 00.

4. Calculamos el tercero. Queda 46x\dfrac{4}{6x}, que es un número sobre cero: se dispara y el límite no existe. Tres veces la misma forma y tres resultados distintos: por eso se llama indeterminación.

Respuesta: dan 23\dfrac{2}{3}, 00 y un límite que no existe

3. Calculá limx0x(x1)x(x+6)\lim_{x \to 0} \dfrac{x(x - 1)}{x(x + 6)}.

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1. Reemplazamos. Arriba 0(1)=00 \cdot (-1) = 0 y abajo 06=00 \cdot 6 = 0: indeterminación.

2. Identificamos el factor común. Los dos se anulan por el mismo motivo: el factor xx está arriba y abajo.

3. Simplificamos. Para x0x \neq 0 vale x1x+6\dfrac{x - 1}{x + 6}, que es otra función, pero coincide con la original en todos los puntos salvo en el cero.

4. Evaluamos la simplificada. Como el límite no mira el valor exacto en el punto, las dos tienen el mismo límite: 16=16\dfrac{-1}{6} = - \dfrac{1}{6}.

Respuesta: limx0x(x1)x(x+6)=16\lim_{x \to 0} \dfrac{x(x - 1)}{x(x + 6)} = - \dfrac{1}{6}

4. Explicá por qué se puede simplificar el factor (x5)(x - 5) para calcular limx5(x5)(x+1)x5\lim_{x \to 5} \dfrac{(x - 5)(x + 1)}{x - 5}, si ese factor vale cero justo en el punto.

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1. Planteamos la objeción. En x=5x = 5 el factor vale cero, y no se puede dividir por cero: la simplificación ahí no está permitida.

2. Recordamos qué mira el límite. El límite estudia valores cercanos a 55, nunca el valor exacto en 55. Para todo x5x \neq 5 el factor no es cero y la simplificación es legítima.

3. Comparamos las dos funciones. La original y x+1x + 1 coinciden en todos los puntos menos en 55, donde la original no está definida. Como difieren solo ahí, tienen el mismo límite.

4. Calculamos. limx5(x+1)=6\lim_{x \to 5} (x + 1) = 6. Se comprueba evaluando cerca: en x=5+0,01x = 5 + 0{,}01 la original vale 6,016{,}01.

Respuesta: porque las dos funciones difieren solo en x=5x = 5, y el límite vale 66

5. Verificá que limx0sen(6x)x\lim_{x \to 0} \dfrac{\operatorname{sen}(6x)}{x} es una indeterminación y decidí qué técnica corresponde.

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1. Reemplazamos arriba. sen(0)=0\operatorname{sen}(0) = 0

2. Reemplazamos abajo. 00

3. Clasificamos. Cero sobre cero: hay indeterminación.

4. Elegimos la técnica. No hay polinomios que factorizar ni raíces que racionalizar: hay una función trigonométrica, así que corresponde usar el límite notable del seno sobre su argumento.

Respuesta: es indeterminación de cero sobre cero, y se salva con el límite notable del seno

6. Mostrá que la forma cero sobre cero no determina el resultado, calculando en x0x \to 0 los límites de 6xx\dfrac{6x}{x}, 6x2x\dfrac{6x^{2}}{x} y 6xx2\dfrac{6x}{x^{2}}.

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1. Chequeamos que las tres tengan la misma forma. En las tres, el numerador y el denominador tienden a cero cuando x0x \to 0.

2. Calculamos el primero. Simplificando la xx queda la constante 61\dfrac{6}{1}, así que el límite es 66.

3. Calculamos el segundo. Queda 61x\dfrac{6}{1}x, que tiende a 00.

4. Calculamos el tercero. Queda 6x\dfrac{6}{x}, que es un número sobre cero: se dispara y el límite no existe. Tres veces la misma forma y tres resultados distintos: por eso se llama indeterminación.

Respuesta: dan 66, 00 y un límite que no existe

7. Calculá limx0x(x2)x(x+5)\lim_{x \to 0} \dfrac{x(x - 2)}{x(x + 5)}.

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1. Reemplazamos. Arriba 0(2)=00 \cdot (-2) = 0 y abajo 05=00 \cdot 5 = 0: indeterminación.

2. Identificamos el factor común. Los dos se anulan por el mismo motivo: el factor xx está arriba y abajo.

3. Simplificamos. Para x0x \neq 0 vale x2x+5\dfrac{x - 2}{x + 5}, que es otra función, pero coincide con la original en todos los puntos salvo en el cero.

4. Evaluamos la simplificada. Como el límite no mira el valor exacto en el punto, las dos tienen el mismo límite: 25=25\dfrac{-2}{5} = - \dfrac{2}{5}.

Respuesta: limx0x(x2)x(x+5)=25\lim_{x \to 0} \dfrac{x(x - 2)}{x(x + 5)} = - \dfrac{2}{5}

8. Explicá por qué se puede simplificar el factor (x4)(x - 4) para calcular limx4(x4)(x+1)x4\lim_{x \to 4} \dfrac{(x - 4)(x + 1)}{x - 4}, si ese factor vale cero justo en el punto.

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1. Planteamos la objeción. En x=4x = 4 el factor vale cero, y no se puede dividir por cero: la simplificación ahí no está permitida.

2. Recordamos qué mira el límite. El límite estudia valores cercanos a 44, nunca el valor exacto en 44. Para todo x4x \neq 4 el factor no es cero y la simplificación es legítima.

3. Comparamos las dos funciones. La original y x+1x + 1 coinciden en todos los puntos menos en 44, donde la original no está definida. Como difieren solo ahí, tienen el mismo límite.

4. Calculamos. limx4(x+1)=5\lim_{x \to 4} (x + 1) = 5. Se comprueba evaluando cerca: en x=4+0,01x = 4 + 0{,}01 la original vale 5,015{,}01.

Respuesta: porque las dos funciones difieren solo en x=4x = 4, y el límite vale 55

9. Verificá que limx1x+34x1\lim_{x \to 1} \dfrac{\sqrt{x + 3} - \sqrt{4}}{x - 1} es una indeterminación y decidí qué técnica corresponde.

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1. Reemplazamos arriba. 1+34=0\sqrt{1 + 3} - \sqrt{4} = 0

2. Reemplazamos abajo. 11=01 - 1 = 0

3. Clasificamos. Es cero sobre cero, así que hay indeterminación.

4. Elegimos la técnica. Aparece una raíz, así que factorizar no alcanza: corresponde racionalizar multiplicando y dividiendo por el conjugado.

Respuesta: es indeterminación de cero sobre cero, y se salva racionalizando

10. Mostrá que la forma cero sobre cero no determina el resultado, calculando en x0x \to 0 los límites de 3x4x\dfrac{3x}{4x}, 3x24x\dfrac{3x^{2}}{4x} y 3x4x2\dfrac{3x}{4x^{2}}.

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1. Chequeamos que las tres tengan la misma forma. En las tres, el numerador y el denominador tienden a cero cuando x0x \to 0.

2. Calculamos el primero. Simplificando la xx queda la constante 34\dfrac{3}{4}, así que el límite es 34\dfrac{3}{4}.

3. Calculamos el segundo. Queda 34x\dfrac{3}{4}x, que tiende a 00.

4. Calculamos el tercero. Queda 34x\dfrac{3}{4x}, que es un número sobre cero: se dispara y el límite no existe. Tres veces la misma forma y tres resultados distintos: por eso se llama indeterminación.

Respuesta: dan 34\dfrac{3}{4}, 00 y un límite que no existe

11. Calculá limx0x(x3)x(x+1)\lim_{x \to 0} \dfrac{x(x - 3)}{x(x + 1)}.

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1. Reemplazamos. Arriba 0(3)=00 \cdot (-3) = 0 y abajo 01=00 \cdot 1 = 0: indeterminación.

2. Identificamos el factor común. Los dos se anulan por el mismo motivo: el factor xx está arriba y abajo.

3. Simplificamos. Para x0x \neq 0 vale x3x+1\dfrac{x - 3}{x + 1}, que es otra función, pero coincide con la original en todos los puntos salvo en el cero.

4. Evaluamos la simplificada. Como el límite no mira el valor exacto en el punto, las dos tienen el mismo límite: 31=3\dfrac{-3}{1} = -3.

Respuesta: limx0x(x3)x(x+1)=3\lim_{x \to 0} \dfrac{x(x - 3)}{x(x + 1)} = -3

12. Explicá por qué se puede simplificar el factor (x6)(x - 6) para calcular limx6(x6)(x+1)x6\lim_{x \to 6} \dfrac{(x - 6)(x + 1)}{x - 6}, si ese factor vale cero justo en el punto.

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1. Planteamos la objeción. En x=6x = 6 el factor vale cero, y no se puede dividir por cero: la simplificación ahí no está permitida.

2. Recordamos qué mira el límite. El límite estudia valores cercanos a 66, nunca el valor exacto en 66. Para todo x6x \neq 6 el factor no es cero y la simplificación es legítima.

3. Comparamos las dos funciones. La original y x+1x + 1 coinciden en todos los puntos menos en 66, donde la original no está definida. Como difieren solo ahí, tienen el mismo límite.

4. Calculamos. limx6(x+1)=7\lim_{x \to 6} (x + 1) = 7. Se comprueba evaluando cerca: en x=6+0,01x = 6 + 0{,}01 la original vale 7,017{,}01.

Respuesta: porque las dos funciones difieren solo en x=6x = 6, y el límite vale 77

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