Gráfica, curvas de nivel, límites

J
JIE MA ZHOUStudent em Universidad Carlos III de Madrid
February 15, 2010




()                       February 15, 2010   1 / 24
Semana 4
           Gráca de una función de varias variables. Curvas y
                supercies de nivel. Límites de funciones

                                                  Matemáticas II
                                       Universidad Carlos III. Madrid




                                                 Curso 2008-2009




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    2 / 24
Funciones de Varias Variables    Introducción

   Vamos a estudiar funciones                  f :   Rn   → R.
   Ejemplo
           f : R2 → R         denida por

                                                  f (x , y ) = x + y − 1
           o por

                                                     f (x , y ) = x sin y


           f : R3 → R         denida por

                                         f (x , y , z ) = x 2 + y 2 +            1   + z2
           o por
                                                                           2 +y 2
                                                  f (x , y , z ) = ze x
           f : R4 → R         denida por

                                          f (x , y , z , t ) = sin x + y + ze t .
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    3 / 24
Funciones de Varias Variables    Introducción

   Vamos a estudiar funciones                  f :   Rn   → R.
   Ejemplo
           f : R2 → R         denida por

                                                  f (x , y ) = x + y − 1
           o por

                                                     f (x , y ) = x sin y


           f : R3 → R         denida por

                                         f (x , y , z ) = x 2 + y 2 +            1   + z2
           o por
                                                                           2 +y 2
                                                  f (x , y , z ) = ze x
           f : R4 → R         denida por

                                          f (x , y , z , t ) = sin x + y + ze t .
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    3 / 24
Funciones de Varias Variables    Introducción

   Vamos a estudiar funciones                  f :   Rn   → R.
   Ejemplo
           f : R2 → R         denida por

                                                  f (x , y ) = x + y − 1
           o por

                                                     f (x , y ) = x sin y


           f : R3 → R         denida por

                                         f (x , y , z ) = x 2 + y 2 +            1   + z2
           o por
                                                                           2 +y 2
                                                  f (x , y , z ) = ze x
           f : R4 → R         denida por

                                          f (x , y , z , t ) = sin x + y + ze t .
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    3 / 24
Funciones de Varias Variables    Introducción

   Vamos a estudiar funciones                  f :   Rn   → R.
   Ejemplo
           f : R2 → R         denida por

                                                  f (x , y ) = x + y − 1
           o por

                                                     f (x , y ) = x sin y


           f : R3 → R         denida por

                                         f (x , y , z ) = x 2 + y 2 +            1   + z2
           o por
                                                                           2 +y 2
                                                  f (x , y , z ) = ze x
           f : R4 → R         denida por

                                          f (x , y , z , t ) = sin x + y + ze t .
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    3 / 24
Funciones de Varias Variables    Introducción

   Vamos a estudiar funciones                  f :   Rn   → R.
   Ejemplo
           f : R2 → R         denida por

                                                  f (x , y ) = x + y − 1
           o por

                                                     f (x , y ) = x sin y


           f : R3 → R         denida por

                                         f (x , y , z ) = x 2 + y 2 +            1   + z2
           o por
                                                                           2 +y 2
                                                  f (x , y , z ) = ze x
           f : R4 → R         denida por

                                          f (x , y , z , t ) = sin x + y + ze t .
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    3 / 24
Funciones de Varias Variables    Introducción

   Vamos a estudiar funciones                  f :   Rn   → R.
   Ejemplo
           f : R2 → R         denida por

                                                  f (x , y ) = x + y − 1
           o por

                                                     f (x , y ) = x sin y


           f : R3 → R         denida por

                                         f (x , y , z ) = x 2 + y 2 +            1   + z2
           o por
                                                                           2 +y 2
                                                  f (x , y , z ) = ze x
           f : R4 → R         denida por

                                          f (x , y , z , t ) = sin x + y + ze t .
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    3 / 24
Funciones de Varias Variables    Gráca de una función




   Observación
           Usualmente el dominio de               f : Rn → R está implícito. Cuando                         no, se
           dene explícitamente              f : D ⊂ Rn → R especicando D .

   Denition
   Dado      f : D ⊂ Rn → R             se dene la        gráca (o el grafo) de f               como


                             G (f ) = {(x , y ) ∈ Rn+1 : y = f (x ), x ∈ D }

           Observemos que una función se puede representar grácamente
           únicamente para            n = 1, 2     en la denición (en el caso del plano y del
           espacio).




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    4 / 24
Funciones de Varias Variables    Gráca de una función




   Observación
           Usualmente el dominio de               f : Rn → R está implícito. Cuando                         no, se
           dene explícitamente              f : D ⊂ Rn → R especicando D .

   Denition
   Dado      f : D ⊂ Rn → R             se dene la        gráca (o el grafo) de f               como


                             G (f ) = {(x , y ) ∈ Rn+1 : y = f (x ), x ∈ D }

           Observemos que una función se puede representar grácamente
           únicamente para            n = 1, 2     en la denición (en el caso del plano y del
           espacio).




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    4 / 24
Funciones de Varias Variables    Gráca de una función




   Observación
           Usualmente el dominio de               f : Rn → R está implícito. Cuando                         no, se
           dene explícitamente              f : D ⊂ Rn → R especicando D .

   Denition
   Dado      f : D ⊂ Rn → R             se dene la        gráca (o el grafo) de f               como


                             G (f ) = {(x , y ) ∈ Rn+1 : y = f (x ), x ∈ D }

           Observemos que una función se puede representar grácamente
           únicamente para            n = 1, 2     en la denición (en el caso del plano y del
           espacio).




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    4 / 24
Funciones de Varias Variables    Gráca de una función


   Ejemplo
           La gráca de         f (x , y ) = x 2 + y 2         es




           La gráca de         f (x , y ) = x 2 − y 2         es




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    5 / 24
Funciones de Varias Variables    Gráca de una función


   Ejemplo
           La gráca de         f (x , y ) = x 2 + y 2         es




           La gráca de         f (x , y ) = x 2 − y 2         es




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    5 / 24
Funciones de Varias Variables    Conjuntos y Curvas de Nivel


   Ejemplo
           La gráca de         f (x , y ) = 2x + 3y           es




   Denición
           Dada     f : D ⊂ Rn → R             y   k ∈R        se dene el      conjunto de nivel k               de   f
           al conjunto
                                             Ck = {x ∈ D : f (x ) = k }.


           Si   n = 2,    el conjunto de nivel se llama                 curva de nivel.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    6 / 24
Funciones de Varias Variables    Conjuntos y Curvas de Nivel


   Ejemplo
           La gráca de         f (x , y ) = 2x + 3y           es




   Denición
           Dada     f : D ⊂ Rn → R             y   k ∈R        se dene el      conjunto de nivel k               de   f
           al conjunto
                                             Ck = {x ∈ D : f (x ) = k }.


           Si   n = 2,    el conjunto de nivel se llama                 curva de nivel.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    6 / 24
Funciones de Varias Variables    Conjuntos y Curvas de Nivel


   Ejemplo
           La gráca de         f (x , y ) = 2x + 3y           es




   Denición
           Dada     f : D ⊂ Rn → R             y   k ∈R        se dene el      conjunto de nivel k               de   f
           al conjunto
                                             Ck = {x ∈ D : f (x ) = k }.


           Si   n = 2,    el conjunto de nivel se llama                 curva de nivel.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    6 / 24
Funciones de Varias Variables    Conjuntos y Curvas de Nivel

   Ejemplo
           Las curvas de nivel de             f (x , y ) = x 2 + y 2       son




           Las echas indican la dirección en la que                       f   crece.

           Las curvas de nivel de             f (x , y ) =     x2   − y 2 son




           Las echas indican la dirección en la que                       f   crece.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    7 / 24
Funciones de Varias Variables    Conjuntos y Curvas de Nivel

   Ejemplo
           Las curvas de nivel de             f (x , y ) = x 2 + y 2       son




           Las echas indican la dirección en la que                       f   crece.

           Las curvas de nivel de             f (x , y ) =     x2   − y 2 son




           Las echas indican la dirección en la que                       f   crece.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    7 / 24
Funciones de Varias Variables    Conjuntos y Curvas de Nivel

   Ejemplo
           Las curvas de nivel de             f (x , y ) = x 2 + y 2       son




           Las echas indican la dirección en la que                       f   crece.

           Las curvas de nivel de             f (x , y ) =     x2   − y 2 son




           Las echas indican la dirección en la que                       f   crece.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    7 / 24
Funciones de Varias Variables    Conjuntos y Curvas de Nivel

   Ejemplo
           Las curvas de nivel de             f (x , y ) = x 2 + y 2       son




           Las echas indican la dirección en la que                       f   crece.

           Las curvas de nivel de             f (x , y ) =     x2   − y 2 son




           Las echas indican la dirección en la que                       f   crece.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    7 / 24
Funciones de Varias Variables    Conjuntos y Curvas de Nivel




   Ejemplo
           Las curvas de nivel           f (x , y ) = 2x + 3y          son




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    8 / 24
Funciones de Varias Variables       Límites


   Denition
   Sea    f : D ⊂ Rn → R                y   L ∈ R, p ∈ Rn .          Se dice que


                                                          lim   f (x ) = L
                                                      x →p

   si, dado      ε  0,    existe algún           δ0       tal que


                                                      |f (x ) − L|  ε

   siempre que 0           x − p  δ.

   Observación
           Esta es una generalización del concepto de límite de funciones de una
           variable a funciones de varias variables, una vez se reemplaza la
           distancia      ||   en   R   por la distancia                en   Rn ).
           Se observa que la interpretación es la misma, e.j.,                           |x − y |      es la
           distancia de        x    a   y   en   R,   y    x −y      es la distancia de        x   a   y   en   Rn .
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    9 / 24
Funciones de Varias Variables       Límites


   Denition
   Sea    f : D ⊂ Rn → R                y   L ∈ R, p ∈ Rn .          Se dice que


                                                          lim   f (x ) = L
                                                      x →p

   si, dado      ε  0,    existe algún           δ0       tal que


                                                      |f (x ) − L|  ε

   siempre que 0           x − p  δ.

   Observación
           Esta es una generalización del concepto de límite de funciones de una
           variable a funciones de varias variables, una vez se reemplaza la
           distancia      ||   en   R   por la distancia                en   Rn ).
           Se observa que la interpretación es la misma, e.j.,                           |x − y |      es la
           distancia de        x    a   y   en   R,   y    x −y      es la distancia de        x   a   y   en   Rn .
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    9 / 24
Funciones de Varias Variables       Límites


   Denition
   Sea    f : D ⊂ Rn → R                y   L ∈ R, p ∈ Rn .          Se dice que


                                                          lim   f (x ) = L
                                                      x →p

   si, dado      ε  0,    existe algún           δ0       tal que


                                                      |f (x ) − L|  ε

   siempre que 0           x − p  δ.

   Observación
           Esta es una generalización del concepto de límite de funciones de una
           variable a funciones de varias variables, una vez se reemplaza la
           distancia      ||   en   R   por la distancia                en   Rn ).
           Se observa que la interpretación es la misma, e.j.,                           |x − y |      es la
           distancia de        x    a   y   en   R,   y    x −y      es la distancia de        x   a   y   en   Rn .
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009
                                        Semana                                                 Curvas y supercies de nivel. L
                                                                                                                    9 / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
   Consideremos la función

                                                             1
                                       (x 2 + y 2 ) cos( x 2 +y 2 )        si   (x , y ) = (0, 0),
                     f (x , y ) =
                                       0                                   si   (x , y ) = (0, 0).

   cuya gráca es:




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 10 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
   Consideremos la función

                                                             1
                                       (x 2 + y 2 ) cos( x 2 +y 2 )        si   (x , y ) = (0, 0),
                     f (x , y ) =
                                       0                                   si   (x , y ) = (0, 0).

   cuya gráca es:




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 10 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
   Queremos probar que lim(x ,y )→(0,0)                   f (x , y ) = 0

   Demostración
           Tenemos que probar que dado                    ε0       existe algún          δ0     tal que

                          |f (x , y ) − 0|  ε       siempre que 0          (x , y ) − 0  δ

           . ecordemos que
           R                             (x , y ) =       x2 + y2        y supongamos que se nos da
           un   ε0      arbitario.
                                         √
           Fijemos ahora         δ=          ε  0,   y consideremos           (x , y )   tal que
                                                                                          √
                                     0    (x , y ) =            x2 + y2  δ =                ε
           Entonces,       x 2 + y 2  ε,       por lo que

                                               1                               1                  1
                          ˛                         ˛                  ˛            ˛     ˛           ˛
           |f (x , y )| = ˛(x 2 + y 2 ) cos( 2     )˛ = ˛(x 2 + y 2 )˛ ˛cos( 2     )˛  ε ˛cos( 2
                          ˛                         ˛ ˛              ˛˛             ˛     ˛           ˛
                                                                                                     )˛ ≤ ε
                          ˛                 x + y2  ˛                  ˛    x + y2  ˛     ˛    x + y2 ˛

            ya que     | cos(z )| ≤ 1        para cualquier        z ∈ R.     Se sigue que         |f (x , y )|  ε.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 11 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
   Queremos probar que lim(x ,y )→(0,0)                   f (x , y ) = 0

   Demostración
           Tenemos que probar que dado                    ε0       existe algún          δ0     tal que

                          |f (x , y ) − 0|  ε       siempre que 0          (x , y ) − 0  δ

           Recordemos que
           .                             (x , y ) =       x2 + y2        y supongamos que se nos da
           un   ε0      arbitario.
                                         √
           Fijemos ahora         δ=          ε  0,   y consideremos           (x , y )   tal que
                                                                                          √
                                     0    (x , y ) =            x2 + y2  δ =                ε
           Entonces,       x 2 + y 2  ε,       por lo que

                                               1                               1                  1
                          ˛                         ˛                  ˛            ˛     ˛           ˛
           |f (x , y )| = ˛(x 2 + y 2 ) cos( 2     )˛ = ˛(x 2 + y 2 )˛ ˛cos( 2     )˛  ε ˛cos( 2
                          ˛                         ˛ ˛              ˛˛             ˛     ˛           ˛
                                                                                                     )˛ ≤ ε
                          ˛                 x + y2  ˛                  ˛    x + y2  ˛     ˛    x + y2 ˛

            ya que     | cos(z )| ≤ 1        para cualquier        z ∈ R.     Se sigue que         |f (x , y )|  ε.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 11 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
   Queremos probar que lim(x ,y )→(0,0)                   f (x , y ) = 0

   Demostración
           Tenemos que probar que dado                    ε0       existe algún          δ0     tal que

                          |f (x , y ) − 0|  ε       siempre que 0          (x , y ) − 0  δ

           Recordemos que
           .                             (x , y ) =       x2 + y2        y supongamos que se nos da
           un   ε0      arbitario.
                                         √
           Fijemos ahora         δ=          ε  0,   y consideremos           (x , y )   tal que
                                                                                          √
                                     0    (x , y ) =            x2 + y2  δ =                ε
           Entonces,       x 2 + y 2  ε,       por lo que

                                               1                               1                  1
                          ˛                         ˛                  ˛            ˛     ˛           ˛
           |f (x , y )| = ˛(x 2 + y 2 ) cos( 2     )˛ = ˛(x 2 + y 2 )˛ ˛cos( 2     )˛  ε ˛cos( 2
                          ˛                         ˛ ˛              ˛˛             ˛     ˛           ˛
                                                                                                     )˛ ≤ ε
                          ˛                 x + y2  ˛                  ˛    x + y2  ˛     ˛    x + y2 ˛

            ya que     | cos(z )| ≤ 1        para cualquier        z ∈ R.     Se sigue que         |f (x , y )|  ε.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 11 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
   Queremos probar que lim(x ,y )→(0,0)                   f (x , y ) = 0

   Demostración
           Tenemos que probar que dado                    ε0       existe algún          δ0     tal que

                          |f (x , y ) − 0|  ε       siempre que 0          (x , y ) − 0  δ

           Recordemos que
           .                             (x , y ) =       x2 + y2        y supongamos que se nos da
           un   ε0      arbitario.
                                         √
           Fijemos ahora         δ=          ε  0,   y consideremos           (x , y )   tal que
                                                                                          √
                                     0    (x , y ) =            x2 + y2  δ =                ε
           Entonces,       x 2 + y 2  ε,       por lo que

                                               1                               1                  1
                          ˛                         ˛                  ˛            ˛     ˛           ˛
           |f (x , y )| = ˛(x 2 + y 2 ) cos( 2     )˛ = ˛(x 2 + y 2 )˛ ˛cos( 2     )˛  ε ˛cos( 2
                          ˛                         ˛ ˛              ˛˛             ˛     ˛           ˛
                                                                                                     )˛ ≤ ε
                          ˛                 x + y2  ˛                  ˛    x + y2  ˛     ˛    x + y2 ˛

            ya que     | cos(z )| ≤ 1        para cualquier        z ∈ R.     Se sigue que         |f (x , y )|  ε.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 11 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
   Queremos probar que lim(x ,y )→(0,0)                   f (x , y ) = 0

   Demostración
           Tenemos que probar que dado                    ε0       existe algún          δ0     tal que

                          |f (x , y ) − 0|  ε       siempre que 0          (x , y ) − 0  δ

           Recordemos que
           .                             (x , y ) =       x2 + y2        y supongamos que se nos da
           un   ε0      arbitario.
                                         √
           Fijemos ahora         δ=          ε  0,   y consideremos           (x , y )   tal que
                                                                                          √
                                     0    (x , y ) =            x2 + y2  δ =                ε
           Entonces,       x 2 + y 2  ε,       por lo que

                                               1                               1                  1
                          ˛                         ˛                  ˛            ˛     ˛           ˛
           |f (x , y )| = ˛(x 2 + y 2 ) cos( 2     )˛ = ˛(x 2 + y 2 )˛ ˛cos( 2     )˛  ε ˛cos( 2
                          ˛                         ˛ ˛              ˛˛             ˛     ˛           ˛
                                                                                                     )˛ ≤ ε
                          ˛                 x + y2  ˛                  ˛    x + y2  ˛     ˛    x + y2 ˛

            ya que     | cos(z )| ≤ 1        para cualquier        z ∈ R.     Se sigue que         |f (x , y )|  ε.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 11 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
   Queremos probar que lim(x ,y )→(0,0)                   f (x , y ) = 0

   Demostración
           Tenemos que probar que dado                    ε0       existe algún          δ0     tal que

                          |f (x , y ) − 0|  ε       siempre que 0          (x , y ) − 0  δ

           Recordemos que
           .                             (x , y ) =       x2 + y2        y supongamos que se nos da
           un   ε0      arbitario.
                                         √
           Fijemos ahora         δ=          ε  0,   y consideremos           (x , y )   tal que
                                                                                          √
                                     0    (x , y ) =            x2 + y2  δ =                ε
           Entonces,       x 2 + y 2  ε,       por lo que

                                               1                               1                  1
                          ˛                         ˛                  ˛            ˛     ˛           ˛
           |f (x , y )| = ˛(x 2 + y 2 ) cos( 2     )˛ = ˛(x 2 + y 2 )˛ ˛cos( 2     )˛  ε ˛cos( 2
                          ˛                         ˛ ˛              ˛˛             ˛     ˛           ˛
                                                                                                     )˛ ≤ ε
                          ˛                 x + y2  ˛                  ˛    x + y2  ˛     ˛    x + y2 ˛

            ya que     | cos(z )| ≤ 1        para cualquier        z ∈ R.     Se sigue que         |f (x , y )|  ε.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 11 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
   Queremos probar que lim(x ,y )→(0,0)                   f (x , y ) = 0

   Demostración
           Tenemos que probar que dado                    ε0       existe algún          δ0     tal que

                          |f (x , y ) − 0|  ε       siempre que 0          (x , y ) − 0  δ

           Recordemos que
           .                             (x , y ) =       x2 + y2        y supongamos que se nos da
           un   ε0      arbitario.
                                         √
           Fijemos ahora         δ=          ε  0,   y consideremos           (x , y )   tal que
                                                                                          √
                                     0    (x , y ) =            x2 + y2  δ =                ε
           Entonces,       x 2 + y 2  ε,       por lo que

                                               1                               1                  1
                          ˛                         ˛                  ˛            ˛     ˛           ˛
           |f (x , y )| = ˛(x 2 + y 2 ) cos( 2     )˛ = ˛(x 2 + y 2 )˛ ˛cos( 2     )˛  ε ˛cos( 2
                          ˛                         ˛ ˛              ˛˛             ˛     ˛           ˛
                                                                                                     )˛ ≤ ε
                          ˛                 x + y2  ˛                  ˛    x + y2  ˛     ˛    x + y2 ˛

            ya que     | cos(z )| ≤ 1        para cualquier        z ∈ R.     Se sigue que         |f (x , y )|  ε.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 11 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites


   Proposición
   Sea f : Rn → R y supongamos que existen dos números, L1 y L2 que
   satisfacen la anterior denición de límite. Es decir, L1 = limx →p f (x ) y
   L2 = limx →p f (x ). Entonces L1 = L2

   Observación
           El cálculo de límites de funciones de varias variables es más complicado
           que el cálculo de límites de funciones con una sola variable.

           Una de las razones es que en el caso de una variable bastaba con
           constatar que los dos límites laterales existían para vericar que el
           límite existe, usando la proposición anterior.

           Sin embargo, con más de una variable debemos constatar que el límite
           existe en cualquier dirección del entorno del punto considerado.

           Para instrumentar esto, deniremos curva en                            Rn ,   y tomaremos
           límites el la dirección de dicha curva.


Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 12 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites


   Proposición
   Sea f : Rn → R y supongamos que existen dos números, L1 y L2 que
   satisfacen la anterior denición de límite. Es decir, L1 = limx →p f (x ) y
   L2 = limx →p f (x ). Entonces L1 = L2

   Observación
           El cálculo de límites de funciones de varias variables es más complicado
           que el cálculo de límites de funciones con una sola variable.

           Una de las razones es que en el caso de una variable bastaba con
           constatar que los dos límites laterales existían para vericar que el
           límite existe, usando la proposición anterior.

           Sin embargo, con más de una variable debemos constatar que el límite
           existe en cualquier dirección del entorno del punto considerado.

           Para instrumentar esto, deniremos curva en                            Rn ,   y tomaremos
           límites el la dirección de dicha curva.


Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 12 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites


   Proposición
   Sea f : Rn → R y supongamos que existen dos números, L1 y L2 que
   satisfacen la anterior denición de límite. Es decir, L1 = limx →p f (x ) y
   L2 = limx →p f (x ). Entonces L1 = L2

   Observación
           El cálculo de límites de funciones de varias variables es más complicado
           que el cálculo de límites de funciones con una sola variable.

           Una de las razones es que en el caso de una variable bastaba con
           constatar que los dos límites laterales existían para vericar que el
           límite existe, usando la proposición anterior.

           Sin embargo, con más de una variable debemos constatar que el límite
           existe en cualquier dirección del entorno del punto considerado.

           Para instrumentar esto, deniremos curva en                            Rn ,   y tomaremos
           límites el la dirección de dicha curva.


Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 12 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites


   Proposición
   Sea f : Rn → R y supongamos que existen dos números, L1 y L2 que
   satisfacen la anterior denición de límite. Es decir, L1 = limx →p f (x ) y
   L2 = limx →p f (x ). Entonces L1 = L2

   Observación
           El cálculo de límites de funciones de varias variables es más complicado
           que el cálculo de límites de funciones con una sola variable.

           Una de las razones es que en el caso de una variable bastaba con
           constatar que los dos límites laterales existían para vericar que el
           límite existe, usando la proposición anterior.

           Sin embargo, con más de una variable debemos constatar que el límite
           existe en cualquier dirección del entorno del punto considerado.

           Para instrumentar esto, deniremos curva en                            Rn ,   y tomaremos
           límites el la dirección de dicha curva.


Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 12 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites


   Proposición
   Sea f : Rn → R y supongamos que existen dos números, L1 y L2 que
   satisfacen la anterior denición de límite. Es decir, L1 = limx →p f (x ) y
   L2 = limx →p f (x ). Entonces L1 = L2

   Observación
           El cálculo de límites de funciones de varias variables es más complicado
           que el cálculo de límites de funciones con una sola variable.

           Una de las razones es que en el caso de una variable bastaba con
           constatar que los dos límites laterales existían para vericar que el
           límite existe, usando la proposición anterior.

           Sin embargo, con más de una variable debemos constatar que el límite
           existe en cualquier dirección del entorno del punto considerado.

           Para instrumentar esto, deniremos curva en                            Rn ,   y tomaremos
           límites el la dirección de dicha curva.


Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 12 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables                   Límites

   Denición
   Sea    σ(t ) : R → Rn .         Entonces a          σ   se le denomina una                           curva en Rn .
   Ejemplo
     1)    σ(t ) = (2t , t + 1), t ∈ R,            cuya gráca es
                                                                    4




                                                                    3




                                                                    2




                                                                    1




                                             -4      -2                              2          4   6



                                                                   -1




     2)    σ(t ) = (cos (t ), sin(t )), t ∈ R,              cuya gráca es
                                                                         1.0




                                                                         0.5




                                                    -1.0   - 0.5                    0.5   1.0




                                                                        -0.5




                                                                        -1.0




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 13 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables                   Límites

   Denición
   Sea    σ(t ) : R → Rn .         Entonces a          σ   se le denomina una                           curva en Rn .
   Ejemplo
     1)    σ(t ) = (2t , t + 1), t ∈ R,            cuya gráca es
                                                                    4




                                                                    3




                                                                    2




                                                                    1




                                             -4      -2                              2          4   6



                                                                   -1




     2)    σ(t ) = (cos (t ), sin(t )), t ∈ R,              cuya gráca es
                                                                         1.0




                                                                         0.5




                                                    -1.0   - 0.5                    0.5   1.0




                                                                        -0.5




                                                                        -1.0




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 13 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables                   Límites

   Denición
   Sea    σ(t ) : R → Rn .         Entonces a          σ   se le denomina una                           curva en Rn .
   Ejemplo
     1)    σ(t ) = (2t , t + 1), t ∈ R,            cuya gráca es
                                                                    4




                                                                    3




                                                                    2




                                                                    1




                                             -4      -2                              2          4   6



                                                                   -1




     2)    σ(t ) = (cos (t ), sin(t )), t ∈ R,              cuya gráca es
                                                                         1.0




                                                                         0.5




                                                    -1.0   - 0.5                    0.5   1.0




                                                                        -0.5




                                                                        -1.0




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 13 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables                              Límites

   Ejemplo
                                      √
     3)    σ(t ) = (cos (t ), sin(t ), t ), σ : R → R3 ,                                                                 cuya gráca es

                                                                                        -1.0
                                                                                        1.0
                                                                                               - 0.5
                                                                                  0.5                  0.0
                                                                                                             0.5
                                                                            0.0                                    1.0
                                                                     -0.5
                                                         -1.0



                                                         4




                                                             3




                                                             2




                                                                 1




                                                                 0




   Proposición
   Sea p ∈ D ⊂ Rn y f : D ⊂ Rn → R. Consideremos una curva
   σ : [−ε, ε] → D tal que σ(t ) = p si t = 0. Supongamos que
   limx →p f (x ) = L y limt →0 σ(t ) = p. Entonces,


                                                 lim    f (σ(t )) = L
                                                 t →0

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 14 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables                              Límites

   Ejemplo
                                      √
     3)    σ(t ) = (cos (t ), sin(t ), t ), σ : R → R3 ,                                                                 cuya gráca es

                                                                                        -1.0
                                                                                        1.0
                                                                                               - 0.5
                                                                                  0.5                  0.0
                                                                                                             0.5
                                                                            0.0                                    1.0
                                                                     -0.5
                                                         -1.0



                                                         4




                                                             3




                                                             2




                                                                 1




                                                                 0




   Proposición
   Sea p ∈ D ⊂ Rn y f : D ⊂ Rn → R. Consideremos una curva
   σ : [−ε, ε] → D tal que σ(t ) = p si t = 0. Supongamos que
   limx →p f (x ) = L y limt →0 σ(t ) = p. Entonces,


                                                 lim    f (σ(t )) = L
                                                 t →0

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 14 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables       Límites

   Observación
   Como veremos en los ejemplos abajo, esta proposición es útil para
   demostrar que un límite no existe o para calcular el valor del límite si se
   conoce que el límite existe. Pero no puede ser utilizada para probar que un
   límite existe, si no es cierto para cualquier curva, lo cual es mucho más
   difícil que el caso de una sola variable, que requiere solo las dos curvas en
   las direcciones contrarias del eje horizontal.

   Observación (Aproximación a lo largo de los ejes)
   Sea    f : D ⊂ R2 → R.             Sea    p = (a, b).           Consideremos las siguientes curvas:


                            σ1 (t ) = (a + t , b)              y      σ2 (t ) = (a, b + t )

   Observemos que limt →0                σi (t ) = (a, b) i = 1, 2.           Usando la proposición, si


                                                  lim          f (x , y ) = L
                                             (x ,y )→(a,b )

   se tiene que limx →a           f (x , b) = limy →b f (a, y ) = L
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 15 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables       Límites

   Observación
   Como veremos en los ejemplos abajo, esta proposición es útil para
   demostrar que un límite no existe o para calcular el valor del límite si se
   conoce que el límite existe. Pero no puede ser utilizada para probar que un
   límite existe, si no es cierto para cualquier curva, lo cual es mucho más
   difícil que el caso de una sola variable, que requiere solo las dos curvas en
   las direcciones contrarias del eje horizontal.

   Observación (Aproximación a lo largo de los ejes)
   Sea    f : D ⊂ R2 → R.             Sea    p = (a, b).           Consideremos las siguientes curvas:


                            σ1 (t ) = (a + t , b)              y      σ2 (t ) = (a, b + t )

   Observemos que limt →0                σi (t ) = (a, b) i = 1, 2.           Usando la proposición, si


                                                  lim          f (x , y ) = L
                                             (x ,y )→(a,b )

   se tiene que limx →a           f (x , b) = limy →b f (a, y ) = L
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 15 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables       Límites

   Observación
   Como veremos en los ejemplos abajo, esta proposición es útil para
   demostrar que un límite no existe o para calcular el valor del límite si se
   conoce que el límite existe. Pero no puede ser utilizada para probar que un
   límite existe, si no es cierto para cualquier curva, lo cual es mucho más
   difícil que el caso de una sola variable, que requiere solo las dos curvas en
   las direcciones contrarias del eje horizontal.

   Observación (Aproximación a lo largo de los ejes)
   Sea    f : D ⊂ R2 → R.             Sea    p = (a, b).           Consideremos las siguientes curvas:


                            σ1 (t ) = (a + t , b)              y      σ2 (t ) = (a, b + t )

   Observemos que limt →0                σi (t ) = (a, b) i = 1, 2.           Usando la proposición, si


                                                  lim          f (x , y ) = L
                                             (x ,y )→(a,b )

   se tiene que limx →a           f (x , b) = limy →b f (a, y ) = L
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 15 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables       Límites

   Observación
   Como veremos en los ejemplos abajo, esta proposición es útil para
   demostrar que un límite no existe o para calcular el valor del límite si se
   conoce que el límite existe. Pero no puede ser utilizada para probar que un
   límite existe, si no es cierto para cualquier curva, lo cual es mucho más
   difícil que el caso de una sola variable, que requiere solo las dos curvas en
   las direcciones contrarias del eje horizontal.

   Observación (Aproximación a lo largo de los ejes)
   Sea    f : D ⊂ R2 → R.             Sea    p = (a, b).           Consideremos las siguientes curvas:


                            σ1 (t ) = (a + t , b)              y      σ2 (t ) = (a, b + t )

   Observemos que limt →0                σi (t ) = (a, b) i = 1, 2.           Usando la proposición, si


                                                  lim          f (x , y ) = L
                                             (x ,y )→(a,b )

   se tiene que limx →a           f (x , b) = limy →b f (a, y ) = L
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 15 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables       Límites

   Observación
   Como veremos en los ejemplos abajo, esta proposición es útil para
   demostrar que un límite no existe o para calcular el valor del límite si se
   conoce que el límite existe. Pero no puede ser utilizada para probar que un
   límite existe, si no es cierto para cualquier curva, lo cual es mucho más
   difícil que el caso de una sola variable, que requiere solo las dos curvas en
   las direcciones contrarias del eje horizontal.

   Observación (Aproximación a lo largo de los ejes)
   Sea    f : D ⊂ R2 → R.             Sea    p = (a, b).           Consideremos las siguientes curvas:


                            σ1 (t ) = (a + t , b)              y      σ2 (t ) = (a, b + t )

   Observemos que limt →0                σi (t ) = (a, b) i = 1, 2.           Usando la proposición, si


                                                  lim          f (x , y ) = L
                                             (x ,y )→(a,b )

   se tiene que limx →a           f (x , b) = limy →b f (a, y ) = L
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 15 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables       Límites



   Proposición
   Límites Iterados:
   Supongamos que              lim(x ,y )→(a,b )    f (x , y ) = L, y que los siguientes límites
   unidimensionales
                                       lim    f (x , y )       ;       lim   f (x , y )
                                      x →a                            y →b

   existen para todo (x , y ) ∈ B ((a, b), r ). Denamos las funciones

                         g 1 (y ) =    lim    f (x , y )       ;      g2 (x ) =    lim    f (x , y )
                                       x →a                                       y →b

   Entonces

                             lim       lim    f (x , y ) =         lim    g2 (x ) = L;        y
                             x →a     y →b                         x →a

                              lim      lim    f (x , y ) =         lim    g1 (y ) = L
                              y →b     x →a                        y →b



Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 16 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables       Límites



   Proposición
   Límites Iterados:
   Supongamos que              lim(x ,y )→(a,b )    f (x , y ) = L, y que los siguientes límites
   unidimensionales
                                       lim    f (x , y )       ;       lim   f (x , y )
                                      x →a                            y →b

   existen para todo (x , y ) ∈ B ((a, b), r ). Denamos las funciones

                         g 1 (y ) =    lim    f (x , y )       ;      g2 (x ) =    lim    f (x , y )
                                       x →a                                       y →b

   Entonces

                             lim       lim    f (x , y ) =         lim    g2 (x ) = L;        y
                             x →a     y →b                         x →a

                              lim      lim    f (x , y ) =         lim    g1 (y ) = L
                              y →b     x →a                        y →b



Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 16 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables       Límites



   Proposición
   Límites Iterados:
   Supongamos que              lim(x ,y )→(a,b )    f (x , y ) = L, y que los siguientes límites
   unidimensionales
                                       lim    f (x , y )       ;       lim   f (x , y )
                                      x →a                            y →b

   existen para todo (x , y ) ∈ B ((a, b), r ). Denamos las funciones

                         g 1 (y ) =    lim    f (x , y )       ;      g2 (x ) =    lim    f (x , y )
                                       x →a                                       y →b

   Entonces

                             lim       lim    f (x , y ) =         lim    g2 (x ) = L;        y
                             x →a     y →b                         x →a

                              lim      lim    f (x , y ) =         lim    g1 (y ) = L
                              y →b     x →a                        y →b



Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 16 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables    Límites




   Observación
           Observemos de nuevo que es posible aplicar esta proposición para
           calcular el límite si se sabe de antemano que éste existe.

           La proposición es muy útil en casos de límites difíciles de calcular o
           constatar: Si para alguna función                    f (x , y )   sabemos que


                                       lim lim      f (x , y ) =    lim lim     f (x , y ),
                                      x →a y →b                    y →b x →a

           entonces podemos concluir (por la igualdad de los límites cuando
           existen) que lim(x ,y )→(a,b )          f (x , y )   no existe.

           Sin embargo, la proposición no puede ser utilizada para demostrar que
           el lim(x ,y )→(a,b )    f (x , y )   existe, ya que se trata de límites en solo
           algunas direcciones.




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 17 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables    Límites




   Observación
           Observemos de nuevo que es posible aplicar esta proposición para
           calcular el límite si se sabe de antemano que éste existe.

           La proposición es muy útil en casos de límites difíciles de calcular o
           constatar: Si para alguna función                    f (x , y )   sabemos que


                                       lim lim      f (x , y ) =    lim lim     f (x , y ),
                                      x →a y →b                    y →b x →a

           entonces podemos concluir (por la igualdad de los límites cuando
           existen) que lim(x ,y )→(a,b )          f (x , y )   no existe.

           Sin embargo, la proposición no puede ser utilizada para demostrar que
           el lim(x ,y )→(a,b )    f (x , y )   existe, ya que se trata de límites en solo
           algunas direcciones.




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 17 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables    Límites




   Observación
           Observemos de nuevo que es posible aplicar esta proposición para
           calcular el límite si se sabe de antemano que éste existe.

           La proposición es muy útil en casos de límites difíciles de calcular o
           constatar: Si para alguna función                    f (x , y )   sabemos que


                                       lim lim      f (x , y ) =    lim lim     f (x , y ),
                                      x →a y →b                    y →b x →a

           entonces podemos concluir (por la igualdad de los límites cuando
           existen) que lim(x ,y )→(a,b )          f (x , y )   no existe.

           Sin embargo, la proposición no puede ser utilizada para demostrar que
           el lim(x ,y )→(a,b )    f (x , y )   existe, ya que se trata de límites en solo
           algunas direcciones.




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 17 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
   Consideremos la función
                                                   x 2 −y 2
                                                   x 2 +y 2
                                                                si   (x , y ) = (0, 0),
                                f (x , y ) =
                                                   0            si   (x , y ) = (0, 0).




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 18 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables     Límites

   Ejemplo
           Como la función es
                                                      x 2 −y 2
                                                      x 2 +y 2
                                                                      si   (x , y ) = (0, 0),
                                   f (x , y ) =                                                 ,
                                                      0               si   (x , y ) = (0, 0).

           observemos que

                                                                                         x2
                                lim lim     f (x , y ) =       lim    f (x , 0) =   lim      =1
                               x →0 y →0                       x →0                 x →0 x 2

           Pero,                                                                        −y 2
                             lim lim     f (x , y ) =     lim    f (0, y ) =      lim           = −1
                            y →0 x →0                     y →0                   y →0     y2

           Por lo que podemos concluir que el límite

                                                                 x2 − y2
                                                          lim
                                                   (x ,y )→(0,0) x 2 + y 2

           no existe.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 19 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables     Límites

   Ejemplo
           Como la función es
                                                      x 2 −y 2
                                                      x 2 +y 2
                                                                      si   (x , y ) = (0, 0),
                                   f (x , y ) =                                                 ,
                                                      0               si   (x , y ) = (0, 0).

           observemos que

                                                                                         x2
                                lim lim     f (x , y ) =       lim    f (x , 0) =   lim      =1
                               x →0 y →0                       x →0                 x →0 x 2

           Pero,                                                                        −y 2
                             lim lim     f (x , y ) =     lim    f (0, y ) =      lim           = −1
                            y →0 x →0                     y →0                   y →0     y2

           Por lo que podemos concluir que el límite

                                                                 x2 − y2
                                                          lim
                                                   (x ,y )→(0,0) x 2 + y 2

           no existe.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 19 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables     Límites

   Ejemplo
           Como la función es
                                                      x 2 −y 2
                                                      x 2 +y 2
                                                                      si   (x , y ) = (0, 0),
                                   f (x , y ) =                                                 ,
                                                      0               si   (x , y ) = (0, 0).

           observemos que

                                                                                         x2
                                lim lim     f (x , y ) =       lim    f (x , 0) =   lim      =1
                               x →0 y →0                       x →0                 x →0 x 2

           Pero,                                                                        −y 2
                             lim lim     f (x , y ) =     lim    f (0, y ) =      lim           = −1
                            y →0 x →0                     y →0                   y →0     y2

           Por lo que podemos concluir que el límite

                                                                 x2 − y2
                                                          lim
                                                   (x ,y )→(0,0) x 2 + y 2

           no existe.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 19 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables     Límites

   Ejemplo
           Como la función es
                                                      x 2 −y 2
                                                      x 2 +y 2
                                                                      si   (x , y ) = (0, 0),
                                   f (x , y ) =                                                 ,
                                                      0               si   (x , y ) = (0, 0).

           observemos que

                                                                                         x2
                                lim lim     f (x , y ) =       lim    f (x , 0) =   lim      =1
                               x →0 y →0                       x →0                 x →0 x 2

           Pero,                                                                        −y 2
                             lim lim     f (x , y ) =     lim    f (0, y ) =      lim           = −1
                            y →0 x →0                     y →0                   y →0     y2

           Por lo que podemos concluir que el límite

                                                                 x2 − y2
                                                          lim
                                                   (x ,y )→(0,0) x 2 + y 2

           no existe.

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 19 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
   Consideremos la función
                                                      xy
                                                   x 2 +y 2
                                                                si   (x , y ) = (0, 0),
                                f (x , y ) =
                                                   0            si   (x , y ) = (0, 0).




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 20 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables       Límites

   Ejemplo (Continuación)
           Como la función es
                                                           xy
                                                        x 2 +y 2
                                                                        si   (x , y ) = (0, 0)
                                    f (x , y ) =
                                                        0               si   (x , y ) = (0, 0),

           los límites iterados coinciden, como puede verse directamente:


                                                    0                                                        0
                lim lim     f (x , y ) =    lim         =0          y    lim lim      f (x , y ) =    lim         =0
               x →0 y →0                    x →0   x2                    y →0 x →0                    y →0   y2

           Ahora calculemos el límite en la dirección de la curva                                 σ(t ) = (t , t ):
                                                                                         t2       1
                                  lim   f (σ(t )) =         lim   f (t , t ) =     lim       =
                                 t →0                    t →0                      t →0 2t 2      2


           Como este límite no coincide con el valor de los límites iterados,
                                                                              xy
           concluimos que el límite lim(x ,y )→(0,0) 2     no existe.
                                                    x +y 2

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 21 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables       Límites

   Ejemplo (Continuación)
           Como la función es
                                                           xy
                                                        x 2 +y 2
                                                                        si   (x , y ) = (0, 0)
                                    f (x , y ) =
                                                        0               si   (x , y ) = (0, 0),

           los límites iterados coinciden, como puede verse directamente:


                                                    0                                                        0
                lim lim     f (x , y ) =    lim         =0          y    lim lim      f (x , y ) =    lim         =0
               x →0 y →0                    x →0   x2                    y →0 x →0                    y →0   y2

           Ahora calculemos el límite en la dirección de la curva                                 σ(t ) = (t , t ):
                                                                                         t2       1
                                  lim   f (σ(t )) =         lim   f (t , t ) =     lim       =
                                 t →0                    t →0                      t →0 2t 2      2


           Como este límite no coincide con el valor de los límites iterados,
                                                                              xy
           concluimos que el límite lim(x ,y )→(0,0) 2     no existe.
                                                    x +y 2

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 21 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables       Límites

   Ejemplo (Continuación)
           Como la función es
                                                           xy
                                                        x 2 +y 2
                                                                        si   (x , y ) = (0, 0)
                                    f (x , y ) =
                                                        0               si   (x , y ) = (0, 0),

           los límites iterados coinciden, como puede verse directamente:


                                                    0                                                        0
                lim lim     f (x , y ) =    lim         =0          y    lim lim      f (x , y ) =    lim         =0
               x →0 y →0                    x →0   x2                    y →0 x →0                    y →0   y2

           Ahora calculemos el límite en la dirección de la curva                                 σ(t ) = (t , t ):
                                                                                         t2       1
                                  lim   f (σ(t )) =         lim   f (t , t ) =     lim       =
                                 t →0                    t →0                      t →0 2t 2      2


           Como este límite no coincide con el valor de los límites iterados,
                                                                              xy
           concluimos que el límite lim(x ,y )→(0,0) 2     no existe.
                                                    x +y 2

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 21 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables       Límites

   Ejemplo (Continuación)
           Como la función es
                                                           xy
                                                        x 2 +y 2
                                                                        si   (x , y ) = (0, 0)
                                    f (x , y ) =
                                                        0               si   (x , y ) = (0, 0),

           los límites iterados coinciden, como puede verse directamente:


                                                    0                                                        0
                lim lim     f (x , y ) =    lim         =0          y    lim lim      f (x , y ) =    lim         =0
               x →0 y →0                    x →0   x2                    y →0 x →0                    y →0   y2

           Ahora calculemos el límite en la dirección de la curva                                 σ(t ) = (t , t ):
                                                                                         t2       1
                                  lim   f (σ(t )) =         lim   f (t , t ) =     lim       =
                                 t →0                    t →0                      t →0 2t 2      2


           Como este límite no coincide con el valor de los límites iterados,
                                                                              xy
           concluimos que el límite lim(x ,y )→(0,0) 2     no existe.
                                                    x +y 2

Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 21 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables       Límites

   Ejemplo
   Consideremos la función,
                                                               y    si   x 0
                                        f (x , y ) =
                                                               −y        six ≤0




Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 22 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
           La función es                                        y   si   x 0
                                           f (x , y ) =                         ,
                                                                −y       six ≤0
           y vamos a demostrar que lim(x ,y )→(0,0)                      f (x , y ) = 0.
           Dado     ε0       tomamos        δ = ε.
           Constatemos que si 0               ||(x , y )|| =            x 2 + y 2  δ,
           entonces

                           |f (x , y ) − 0| = |y | =               y2 ≤        x 2 + y 2  δ = ε,

           por lo que se concluye que                 |f (x , y )|  ε.
           Ahora bien. limx →0           f (x , y )   no existe para          y = 0.    La razón es que si
           y =0      los límites por la derecha y por la izquierda,


                                 lim    f (x , y ) = y         y         lim    f (x , y ) = −y
                               x →0+                                  x →0−

           no coinciden cuando             y = 0.
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 23 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
           La función es                                        y   si   x 0
                                           f (x , y ) =                         ,
                                                                −y       six ≤0
           y vamos a demostrar que lim(x ,y )→(0,0)                      f (x , y ) = 0.
           Dado     ε0       tomamos        δ = ε.
           Constatemos que si 0               ||(x , y )|| =            x 2 + y 2  δ,
           entonces

                           |f (x , y ) − 0| = |y | =               y2 ≤        x 2 + y 2  δ = ε,

           por lo que se concluye que                 |f (x , y )|  ε.
           Ahora bien. limx →0           f (x , y )   no existe para          y = 0.    La razón es que si
           y =0      los límites por la derecha y por la izquierda,


                                 lim    f (x , y ) = y         y         lim    f (x , y ) = −y
                               x →0+                                  x →0−

           no coinciden cuando             y = 0.
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 23 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
           La función es                                        y   si   x 0
                                           f (x , y ) =                         ,
                                                                −y       six ≤0
           y vamos a demostrar que lim(x ,y )→(0,0)                      f (x , y ) = 0.
           Dado     ε0       tomamos        δ = ε.
           Constatemos que si 0               ||(x , y )|| =            x 2 + y 2  δ,
           entonces

                           |f (x , y ) − 0| = |y | =               y2 ≤        x 2 + y 2  δ = ε,

           por lo que se concluye que                 |f (x , y )|  ε.
           Ahora bien. limx →0           f (x , y )   no existe para          y = 0.    La razón es que si
           y =0      los límites por la derecha y por la izquierda,


                                 lim    f (x , y ) = y         y         lim    f (x , y ) = −y
                               x →0+                                  x →0−

           no coinciden cuando             y = 0.
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 23 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
           La función es                                        y   si   x 0
                                           f (x , y ) =                         ,
                                                                −y       six ≤0
           y vamos a demostrar que lim(x ,y )→(0,0)                      f (x , y ) = 0.
           Dado     ε0       tomamos        δ = ε.
           Constatemos que si 0               ||(x , y )|| =            x 2 + y 2  δ,
           entonces

                           |f (x , y ) − 0| = |y | =               y2 ≤        x 2 + y 2  δ = ε,

           por lo que se concluye que                 |f (x , y )|  ε.
           Ahora bien. limx →0           f (x , y )   no existe para          y = 0.    La razón es que si
           y =0      los límites por la derecha y por la izquierda,


                                 lim    f (x , y ) = y         y         lim    f (x , y ) = −y
                               x →0+                                  x →0−

           no coinciden cuando             y = 0.
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 23 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
           La función es                                        y   si   x 0
                                           f (x , y ) =                         ,
                                                                −y       six ≤0
           y vamos a demostrar que lim(x ,y )→(0,0)                      f (x , y ) = 0.
           Dado     ε0       tomamos        δ = ε.
           Constatemos que si 0               ||(x , y )|| =            x 2 + y 2  δ,
           entonces

                           |f (x , y ) − 0| = |y | =               y2 ≤        x 2 + y 2  δ = ε,

           por lo que se concluye que                 |f (x , y )|  ε.
           Ahora bien. limx →0           f (x , y )   no existe para          y = 0.    La razón es que si
           y =0      los límites por la derecha y por la izquierda,


                                 lim    f (x , y ) = y         y         lim    f (x , y ) = −y
                               x →0+                                  x →0−

           no coinciden cuando             y = 0.
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 23 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
           La función es                                        y   si   x 0
                                           f (x , y ) =                         ,
                                                                −y       six ≤0
           y vamos a demostrar que lim(x ,y )→(0,0)                      f (x , y ) = 0.
           Dado     ε0       tomamos        δ = ε.
           Constatemos que si 0               ||(x , y )|| =            x 2 + y 2  δ,
           entonces

                           |f (x , y ) − 0| = |y | =               y2 ≤        x 2 + y 2  δ = ε,

           por lo que se concluye que                 |f (x , y )|  ε.
           Ahora bien. limx →0           f (x , y )   no existe para          y = 0.    La razón es que si
           y =0      los límites por la derecha y por la izquierda,


                                 lim    f (x , y ) = y         y         lim    f (x , y ) = −y
                               x →0+                                  x →0−

           no coinciden cuando             y = 0.
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 23 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
           La función es                                        y   si   x 0
                                           f (x , y ) =                         ,
                                                                −y       six ≤0
           y vamos a demostrar que lim(x ,y )→(0,0)                      f (x , y ) = 0.
           Dado     ε0       tomamos        δ = ε.
           Constatemos que si 0               ||(x , y )|| =            x 2 + y 2  δ,
           entonces

                           |f (x , y ) − 0| = |y | =               y2 ≤        x 2 + y 2  δ = ε,

           por lo que se concluye que                 |f (x , y )|  ε.
           Ahora bien. limx →0           f (x , y )   no existe para          y = 0.    La razón es que si
           y =0      los límites por la derecha y por la izquierda,


                                 lim    f (x , y ) = y         y         lim    f (x , y ) = −y
                               x →0+                                  x →0−

           no coinciden cuando             y = 0.
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 23 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables   Límites

   Ejemplo
           La función es                                        y   si   x 0
                                           f (x , y ) =                         ,
                                                                −y       six ≤0
           y vamos a demostrar que lim(x ,y )→(0,0)                      f (x , y ) = 0.
           Dado     ε0       tomamos        δ = ε.
           Constatemos que si 0               ||(x , y )|| =            x 2 + y 2  δ,
           entonces

                           |f (x , y ) − 0| = |y | =               y2 ≤        x 2 + y 2  δ = ε,

           por lo que se concluye que                 |f (x , y )|  ε.
           Ahora bien. limx →0           f (x , y )   no existe para          y = 0.    La razón es que si
           y =0      los límites por la derecha y por la izquierda,


                                 lim    f (x , y ) = y         y         lim    f (x , y ) = −y
                               x →0+                                  x →0−

           no coinciden cuando             y = 0.
Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 23 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables    Límites



   Teorema (Álgebra de límites)
   Consideremos dos funciones                  f , g : D ⊂ Rn → R              y supongamos que


                                     lim   f (x ) = L1 ,         lim      g (x ) = L2
                                    x →p                         x →p

   Entonces,

       1   limx →p    (f (x ) + g (x )) = L1 + L2 .
       2   limx →p    (f (x ) − g (x )) = L1 − L2 .
       3   limx →p    f (x )g (x ) = L1 L2 .
       4   Si   a∈R      entonces limx →p          af (x ) = aL1 .
       5   Si, además,        L2 = 0,      entonces


                                                               f (x ) L1
                                                      lim            =
                                                     x →p      g (x ) L2


Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 24 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables    Límites



   Teorema (Álgebra de límites)
   Consideremos dos funciones                  f , g : D ⊂ Rn → R              y supongamos que


                                     lim   f (x ) = L1 ,         lim      g (x ) = L2
                                    x →p                         x →p

   Entonces,

       1   limx →p    (f (x ) + g (x )) = L1 + L2 .
       2   limx →p    (f (x ) − g (x )) = L1 − L2 .
       3   limx →p    f (x )g (x ) = L1 L2 .
       4   Si   a∈R      entonces limx →p          af (x ) = aL1 .
       5   Si, además,        L2 = 0,      entonces


                                                               f (x ) L1
                                                      lim            =
                                                     x →p      g (x ) L2


Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 24 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Funciones de Varias Variables    Límites



   Teorema (Álgebra de límites)
   Consideremos dos funciones                  f , g : D ⊂ Rn → R              y supongamos que


                                     lim   f (x ) = L1 ,         lim      g (x ) = L2
                                    x →p                         x →p

   Entonces,

       1   limx →p    (f (x ) + g (x )) = L1 + L2 .
       2   limx →p    (f (x ) − g (x )) = L1 − L2 .
       3   limx →p    f (x )g (x ) = L1 L2 .
       4   Si   a∈R      entonces limx →p          af (x ) = aL1 .
       5   Si, además,        L2 = 0,      entonces


                                                               f (x ) L1
                                                      lim            =
                                                     x →p      g (x ) L2


Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 24 nivel. L
                                        Semana                                              Curso 2008-2009       de / 24
Gráfica, curvas de nivel, límites
Gráfica, curvas de nivel, límites
Gráfica, curvas de nivel, límites
1 de 79

Recomendados

Derivadas Parciales por
Derivadas ParcialesDerivadas Parciales
Derivadas Parcialesgerardo garcia
34.1K visualizações13 slides
Solucionario ecuaciones diferenciales por
Solucionario ecuaciones diferencialesSolucionario ecuaciones diferenciales
Solucionario ecuaciones diferencialesDaniel Mg
319.1K visualizações87 slides
Aplicaciones de calculo de integrales dobles y triples por
Aplicaciones de calculo de integrales dobles y triplesAplicaciones de calculo de integrales dobles y triples
Aplicaciones de calculo de integrales dobles y tripleswalterabel03
49.9K visualizações53 slides
Integrales dobles por
Integrales  doblesIntegrales  dobles
Integrales dobleswalterabel03
11.5K visualizações50 slides
Ejercicios resueltos edo homogéneas por
Ejercicios resueltos edo homogéneasEjercicios resueltos edo homogéneas
Ejercicios resueltos edo homogéneasYerikson Huz
215.4K visualizações21 slides
Ejercicios resueltos integrales dobles y triples por
Ejercicios resueltos integrales dobles y triples Ejercicios resueltos integrales dobles y triples
Ejercicios resueltos integrales dobles y triples manoleter
321.6K visualizações27 slides

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Solucionario ecuaciones2 por
Solucionario ecuaciones2Solucionario ecuaciones2
Solucionario ecuaciones2ERICK CONDE
81.1K visualizações70 slides
Limite y continuidad de funciones de varias variables por
Limite y continuidad de funciones de varias variablesLimite y continuidad de funciones de varias variables
Limite y continuidad de funciones de varias variableskactherinevg
21.6K visualizações11 slides
Aplicacion de la integral por
Aplicacion de la integralAplicacion de la integral
Aplicacion de la integralRAFA Ortega
66K visualizações32 slides
Ejercicios plano tangente por
Ejercicios plano tangenteEjercicios plano tangente
Ejercicios plano tangenteUNEFA
66.3K visualizações8 slides
INTEGRALES IMPROPIAS por
INTEGRALES IMPROPIASINTEGRALES IMPROPIAS
INTEGRALES IMPROPIASDi Pater
12.6K visualizações17 slides
Tabla de derivadas por
Tabla de derivadasTabla de derivadas
Tabla de derivadasJuan Paez
78.2K visualizações1 slide

Mais procurados(20)

Solucionario ecuaciones2 por ERICK CONDE
Solucionario ecuaciones2Solucionario ecuaciones2
Solucionario ecuaciones2
ERICK CONDE81.1K visualizações
Limite y continuidad de funciones de varias variables por kactherinevg
Limite y continuidad de funciones de varias variablesLimite y continuidad de funciones de varias variables
Limite y continuidad de funciones de varias variables
kactherinevg21.6K visualizações
Aplicacion de la integral por RAFA Ortega
Aplicacion de la integralAplicacion de la integral
Aplicacion de la integral
RAFA Ortega66K visualizações
Ejercicios plano tangente por UNEFA
Ejercicios plano tangenteEjercicios plano tangente
Ejercicios plano tangente
UNEFA66.3K visualizações
INTEGRALES IMPROPIAS por Di Pater
INTEGRALES IMPROPIASINTEGRALES IMPROPIAS
INTEGRALES IMPROPIAS
Di Pater12.6K visualizações
Tabla de derivadas por Juan Paez
Tabla de derivadasTabla de derivadas
Tabla de derivadas
Juan Paez78.2K visualizações
Aplicaciones de las Integrales Triples ccesa007 por Demetrio Ccesa Rayme
Aplicaciones de las Integrales Triples  ccesa007Aplicaciones de las Integrales Triples  ccesa007
Aplicaciones de las Integrales Triples ccesa007
Demetrio Ccesa Rayme1.9K visualizações
Ed homogeneas y reducibles a homogéneas 2012 uncp por Antony Melgar Salinas
Ed homogeneas y reducibles a homogéneas  2012 uncpEd homogeneas y reducibles a homogéneas  2012 uncp
Ed homogeneas y reducibles a homogéneas 2012 uncp
Antony Melgar Salinas27.9K visualizações
Curvas y superficies de nivel, trazado de funciones de 2 variables por Daniel Orozco
Curvas y superficies de nivel, trazado de funciones de 2 variablesCurvas y superficies de nivel, trazado de funciones de 2 variables
Curvas y superficies de nivel, trazado de funciones de 2 variables
Daniel Orozco22.2K visualizações
Algebra lineal 2. Espacios vectoriales por Edward Ropero
Algebra lineal 2. Espacios vectorialesAlgebra lineal 2. Espacios vectoriales
Algebra lineal 2. Espacios vectoriales
Edward Ropero9.8K visualizações
Calculo de centroides por Abraham Aj
Calculo de centroidesCalculo de centroides
Calculo de centroides
Abraham Aj132.7K visualizações
INTEGRALES IMPROPIAS por gloriasha
INTEGRALES IMPROPIASINTEGRALES IMPROPIAS
INTEGRALES IMPROPIAS
gloriasha21.5K visualizações
Transformadas de laplace 1 por Utp arequipa
Transformadas de laplace 1Transformadas de laplace 1
Transformadas de laplace 1
Utp arequipa36.2K visualizações
Ejercicios resueltos edo exactas por Yerikson Huz
Ejercicios resueltos edo exactasEjercicios resueltos edo exactas
Ejercicios resueltos edo exactas
Yerikson Huz149.5K visualizações
Problemas resueltos de dinamica por fib71057
Problemas resueltos de dinamicaProblemas resueltos de dinamica
Problemas resueltos de dinamica
fib71057212.7K visualizações
5 integracion por Sergio Saba
5 integracion5 integracion
5 integracion
Sergio Saba5K visualizações
G2.3 calculo de volumen de revolucion, metodo de arandelas2.docx por Jesse Lem
G2.3   calculo de volumen de revolucion, metodo de arandelas2.docxG2.3   calculo de volumen de revolucion, metodo de arandelas2.docx
G2.3 calculo de volumen de revolucion, metodo de arandelas2.docx
Jesse Lem29.2K visualizações
Transformada de Laplace por Mariangela Pollonais
Transformada de LaplaceTransformada de Laplace
Transformada de Laplace
Mariangela Pollonais55.9K visualizações

Destaque

CURVAS DE NIVEL por
CURVAS DE NIVELCURVAS DE NIVEL
CURVAS DE NIVELLeslyaylin
126.8K visualizações9 slides
curvas de nivel y superficies de nivel por
curvas de nivel y superficies de nivelcurvas de nivel y superficies de nivel
curvas de nivel y superficies de nivelBerna Emmanuel Rojas Cardenas
54.7K visualizações9 slides
Dibujo topografico y las curvas de nivel por
Dibujo topografico y las curvas de nivelDibujo topografico y las curvas de nivel
Dibujo topografico y las curvas de nivelArq Maria Parra
137.2K visualizações26 slides
5. distancias y curvas de nivel por
5.   distancias y curvas de nivel5.   distancias y curvas de nivel
5. distancias y curvas de nivelerick lazo de la vega terrone
84.4K visualizações35 slides
3. curvas de nivel (topografía) por
3. curvas de nivel (topografía)3. curvas de nivel (topografía)
3. curvas de nivel (topografía)Jose Alexander Campos Colunche
135.1K visualizações36 slides
Curvas de nivel[1] por
Curvas de nivel[1]Curvas de nivel[1]
Curvas de nivel[1]rossler
49.5K visualizações27 slides

Destaque(20)

CURVAS DE NIVEL por Leslyaylin
CURVAS DE NIVELCURVAS DE NIVEL
CURVAS DE NIVEL
Leslyaylin126.8K visualizações
Dibujo topografico y las curvas de nivel por Arq Maria Parra
Dibujo topografico y las curvas de nivelDibujo topografico y las curvas de nivel
Dibujo topografico y las curvas de nivel
Arq Maria Parra137.2K visualizações
Curvas de nivel[1] por rossler
Curvas de nivel[1]Curvas de nivel[1]
Curvas de nivel[1]
rossler49.5K visualizações
LÍMITE DE FUNCIONES DE DOS VARIABLES por claualemana
LÍMITE DE FUNCIONES DE DOS VARIABLESLÍMITE DE FUNCIONES DE DOS VARIABLES
LÍMITE DE FUNCIONES DE DOS VARIABLES
claualemana63.9K visualizações
Capitulo 8 perfiles topograficos por Pabloa Lopez
Capitulo 8 perfiles topograficosCapitulo 8 perfiles topograficos
Capitulo 8 perfiles topograficos
Pabloa Lopez63.8K visualizações
Curvas de nível por fernando-tn
Curvas de nívelCurvas de nível
Curvas de nível
fernando-tn51.5K visualizações
Interpretación de mapas topográficos y geológicos por IES Santa Eulalia, Mérida
Interpretación de mapas topográficos y geológicosInterpretación de mapas topográficos y geológicos
Interpretación de mapas topográficos y geológicos
IES Santa Eulalia, Mérida143.8K visualizações
Curvas de Nivel - Simuladores por Laura Aguado
Curvas de Nivel - SimuladoresCurvas de Nivel - Simuladores
Curvas de Nivel - Simuladores
Laura Aguado9.8K visualizações
Elaboración de perfil topográfico por Alberto Hernandez
Elaboración de perfil topográficoElaboración de perfil topográfico
Elaboración de perfil topográfico
Alberto Hernandez77.4K visualizações
Altimetria (nivelacion) leonardo medina por leonardo medina
Altimetria (nivelacion) leonardo medina Altimetria (nivelacion) leonardo medina
Altimetria (nivelacion) leonardo medina
leonardo medina56.9K visualizações
Programacion lineal por el metodo numerico (Inv. Operaciones) por Victor Mérida Fonseca
Programacion lineal por el metodo numerico (Inv. Operaciones)Programacion lineal por el metodo numerico (Inv. Operaciones)
Programacion lineal por el metodo numerico (Inv. Operaciones)
Victor Mérida Fonseca292 visualizações
Cálculo Multivariable Anton Howard por Ethel Sullcaray
Cálculo Multivariable  Anton HowardCálculo Multivariable  Anton Howard
Cálculo Multivariable Anton Howard
Ethel Sullcaray222 visualizações
Aplicación de curvas de nivel por Bryan Plaza
Aplicación de curvas de nivelAplicación de curvas de nivel
Aplicación de curvas de nivel
Bryan Plaza1.4K visualizações
Teoria curvas de nivel por Dacner Montenegro
Teoria curvas de nivelTeoria curvas de nivel
Teoria curvas de nivel
Dacner Montenegro10.6K visualizações

Similar a Gráfica, curvas de nivel, límites

Polinomios de Taylor. Formas cuadráticas por
Polinomios de Taylor. Formas cuadráticasPolinomios de Taylor. Formas cuadráticas
Polinomios de Taylor. Formas cuadráticasJIE MA ZHOU
7.4K visualizações66 slides
Funciones por
FuncionesFunciones
Funcionesrosariocortezcenteno
629 visualizações12 slides
Derivadas de orden superior. Derivadas segundas. Matriz Hessiana. Derivación ... por
Derivadas de orden superior. Derivadas segundas. Matriz Hessiana. Derivación ...Derivadas de orden superior. Derivadas segundas. Matriz Hessiana. Derivación ...
Derivadas de orden superior. Derivadas segundas. Matriz Hessiana. Derivación ...JIE MA ZHOU
13.9K visualizações86 slides
Fórmulario cálculo avanzado pep2 por
Fórmulario cálculo avanzado pep2Fórmulario cálculo avanzado pep2
Fórmulario cálculo avanzado pep2Francisco Javier Valenzuela Riquelme
3.2K visualizações6 slides
Funciones Parte 1 por
Funciones Parte 1Funciones Parte 1
Funciones Parte 1henry050286
490 visualizações46 slides
Funciones de Varias Variables por
Funciones de Varias Variables Funciones de Varias Variables
Funciones de Varias Variables Jose David Coello
1.4K visualizações12 slides

Similar a Gráfica, curvas de nivel, límites(20)

Polinomios de Taylor. Formas cuadráticas por JIE MA ZHOU
Polinomios de Taylor. Formas cuadráticasPolinomios de Taylor. Formas cuadráticas
Polinomios de Taylor. Formas cuadráticas
JIE MA ZHOU7.4K visualizações
Derivadas de orden superior. Derivadas segundas. Matriz Hessiana. Derivación ... por JIE MA ZHOU
Derivadas de orden superior. Derivadas segundas. Matriz Hessiana. Derivación ...Derivadas de orden superior. Derivadas segundas. Matriz Hessiana. Derivación ...
Derivadas de orden superior. Derivadas segundas. Matriz Hessiana. Derivación ...
JIE MA ZHOU13.9K visualizações
Funciones Parte 1 por henry050286
Funciones Parte 1Funciones Parte 1
Funciones Parte 1
henry050286490 visualizações
Funciones de Varias Variables por Jose David Coello
Funciones de Varias Variables Funciones de Varias Variables
Funciones de Varias Variables
Jose David Coello1.4K visualizações
Calvar3 dominio-y por yoe herrera
Calvar3 dominio-yCalvar3 dominio-y
Calvar3 dominio-y
yoe herrera2.5K visualizações
Funciones De Dos Variables por José Encalada
Funciones De Dos VariablesFunciones De Dos Variables
Funciones De Dos Variables
José Encalada13.5K visualizações
Derivadas parciales. Funciones diferenciables. Derivadas direccionales por JIE MA ZHOU
Derivadas parciales. Funciones diferenciables. Derivadas direccionalesDerivadas parciales. Funciones diferenciables. Derivadas direccionales
Derivadas parciales. Funciones diferenciables. Derivadas direccionales
JIE MA ZHOU15.7K visualizações
Deber%2 B7 por Mario Aguaguiña
Deber%2 B7Deber%2 B7
Deber%2 B7
Mario Aguaguiña217 visualizações
3 funciones de varias variables por geni_us25
3 funciones de varias variables3 funciones de varias variables
3 funciones de varias variables
geni_us25901 visualizações
3 funciones de varias variables por ERICK CONDE
3 funciones de varias variables3 funciones de varias variables
3 funciones de varias variables
ERICK CONDE11.9K visualizações
4 extremos por ERICK CONDE
4 extremos4 extremos
4 extremos
ERICK CONDE12.6K visualizações
Funciones reales en una variable por asegura-b
Funciones reales en una variableFunciones reales en una variable
Funciones reales en una variable
asegura-b4.3K visualizações
Cálculo varias variables campos escalares por Yerikson Huz
Cálculo varias variables campos escalaresCálculo varias variables campos escalares
Cálculo varias variables campos escalares
Yerikson Huz16.7K visualizações
Guia De Funciones por eduardo.89
Guia De FuncionesGuia De Funciones
Guia De Funciones
eduardo.89266 visualizações
Introduccion por Erick Guaman
Introduccion Introduccion
Introduccion
Erick Guaman98 visualizações
Practica de funciones por CarlosVillarAlverto
Practica de funcionesPractica de funciones
Practica de funciones
CarlosVillarAlverto210 visualizações

Mais de JIE MA ZHOU

Homosexualidad por
HomosexualidadHomosexualidad
HomosexualidadJIE MA ZHOU
31K visualizações25 slides
Tablacoti atep por
Tablacoti atepTablacoti atep
Tablacoti atepJIE MA ZHOU
481 visualizações6 slides
Peticion curso red por
Peticion curso redPeticion curso red
Peticion curso redJIE MA ZHOU
755 visualizações1 slide
Manual transacciones recibos liquidacion pago electronico por
Manual transacciones recibos liquidacion pago electronicoManual transacciones recibos liquidacion pago electronico
Manual transacciones recibos liquidacion pago electronicoJIE MA ZHOU
1.6K visualizações40 slides
Manual formacion inss por
Manual formacion inssManual formacion inss
Manual formacion inssJIE MA ZHOU
4.5K visualizações47 slides
Manual formacion cotizacion por
Manual formacion cotizacionManual formacion cotizacion
Manual formacion cotizacionJIE MA ZHOU
6.4K visualizações33 slides

Mais de JIE MA ZHOU(15)

Homosexualidad por JIE MA ZHOU
HomosexualidadHomosexualidad
Homosexualidad
JIE MA ZHOU31K visualizações
Tablacoti atep por JIE MA ZHOU
Tablacoti atepTablacoti atep
Tablacoti atep
JIE MA ZHOU481 visualizações
Peticion curso red por JIE MA ZHOU
Peticion curso redPeticion curso red
Peticion curso red
JIE MA ZHOU755 visualizações
Manual transacciones recibos liquidacion pago electronico por JIE MA ZHOU
Manual transacciones recibos liquidacion pago electronicoManual transacciones recibos liquidacion pago electronico
Manual transacciones recibos liquidacion pago electronico
JIE MA ZHOU1.6K visualizações
Manual formacion inss por JIE MA ZHOU
Manual formacion inssManual formacion inss
Manual formacion inss
JIE MA ZHOU4.5K visualizações
Manual formacion cotizacion por JIE MA ZHOU
Manual formacion cotizacionManual formacion cotizacion
Manual formacion cotizacion
JIE MA ZHOU6.4K visualizações
Manual formacion afiliacion por JIE MA ZHOU
Manual formacion afiliacionManual formacion afiliacion
Manual formacion afiliacion
JIE MA ZHOU12K visualizações
Itonline por JIE MA ZHOU
ItonlineItonline
Itonline
JIE MA ZHOU547 visualizações
Instalacionnuevos por JIE MA ZHOU
InstalacionnuevosInstalacionnuevos
Instalacionnuevos
JIE MA ZHOU637 visualizações
Guia basica uso sistema red por JIE MA ZHOU
Guia basica uso sistema redGuia basica uso sistema red
Guia basica uso sistema red
JIE MA ZHOU1K visualizações
Topología del espacio euclídeo por JIE MA ZHOU
Topología del espacio euclídeoTopología del espacio euclídeo
Topología del espacio euclídeo
JIE MA ZHOU6.7K visualizações
Interpretación del gradiente. Regla de la cadena. Rectas y planos tangentes por JIE MA ZHOU
Interpretación del gradiente. Regla de la cadena. Rectas y planos tangentesInterpretación del gradiente. Regla de la cadena. Rectas y planos tangentes
Interpretación del gradiente. Regla de la cadena. Rectas y planos tangentes
JIE MA ZHOU12.7K visualizações
Sistemas de ecuaciones lineales (I) por JIE MA ZHOU
Sistemas de ecuaciones lineales (I)Sistemas de ecuaciones lineales (I)
Sistemas de ecuaciones lineales (I)
JIE MA ZHOU3.8K visualizações
Continuidad, extremos y puntos fijos. Teoremas de Brouwer y de Weierstrass por JIE MA ZHOU
Continuidad, extremos y puntos fijos. Teoremas de Brouwer y de WeierstrassContinuidad, extremos y puntos fijos. Teoremas de Brouwer y de Weierstrass
Continuidad, extremos y puntos fijos. Teoremas de Brouwer y de Weierstrass
JIE MA ZHOU2.5K visualizações
Sistemas de ecuaciones lineales (II) por JIE MA ZHOU
Sistemas de ecuaciones lineales (II)Sistemas de ecuaciones lineales (II)
Sistemas de ecuaciones lineales (II)
JIE MA ZHOU1.8K visualizações

Gráfica, curvas de nivel, límites

  • 1. February 15, 2010 () February 15, 2010 1 / 24
  • 2. Semana 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies de nivel. Límites de funciones Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid Curso 2008-2009 Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 2 / 24
  • 3. Funciones de Varias Variables Introducción Vamos a estudiar funciones f : Rn → R. Ejemplo f : R2 → R denida por f (x , y ) = x + y − 1 o por f (x , y ) = x sin y f : R3 → R denida por f (x , y , z ) = x 2 + y 2 + 1 + z2 o por 2 +y 2 f (x , y , z ) = ze x f : R4 → R denida por f (x , y , z , t ) = sin x + y + ze t . Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 3 / 24
  • 4. Funciones de Varias Variables Introducción Vamos a estudiar funciones f : Rn → R. Ejemplo f : R2 → R denida por f (x , y ) = x + y − 1 o por f (x , y ) = x sin y f : R3 → R denida por f (x , y , z ) = x 2 + y 2 + 1 + z2 o por 2 +y 2 f (x , y , z ) = ze x f : R4 → R denida por f (x , y , z , t ) = sin x + y + ze t . Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 3 / 24
  • 5. Funciones de Varias Variables Introducción Vamos a estudiar funciones f : Rn → R. Ejemplo f : R2 → R denida por f (x , y ) = x + y − 1 o por f (x , y ) = x sin y f : R3 → R denida por f (x , y , z ) = x 2 + y 2 + 1 + z2 o por 2 +y 2 f (x , y , z ) = ze x f : R4 → R denida por f (x , y , z , t ) = sin x + y + ze t . Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 3 / 24
  • 6. Funciones de Varias Variables Introducción Vamos a estudiar funciones f : Rn → R. Ejemplo f : R2 → R denida por f (x , y ) = x + y − 1 o por f (x , y ) = x sin y f : R3 → R denida por f (x , y , z ) = x 2 + y 2 + 1 + z2 o por 2 +y 2 f (x , y , z ) = ze x f : R4 → R denida por f (x , y , z , t ) = sin x + y + ze t . Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 3 / 24
  • 7. Funciones de Varias Variables Introducción Vamos a estudiar funciones f : Rn → R. Ejemplo f : R2 → R denida por f (x , y ) = x + y − 1 o por f (x , y ) = x sin y f : R3 → R denida por f (x , y , z ) = x 2 + y 2 + 1 + z2 o por 2 +y 2 f (x , y , z ) = ze x f : R4 → R denida por f (x , y , z , t ) = sin x + y + ze t . Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 3 / 24
  • 8. Funciones de Varias Variables Introducción Vamos a estudiar funciones f : Rn → R. Ejemplo f : R2 → R denida por f (x , y ) = x + y − 1 o por f (x , y ) = x sin y f : R3 → R denida por f (x , y , z ) = x 2 + y 2 + 1 + z2 o por 2 +y 2 f (x , y , z ) = ze x f : R4 → R denida por f (x , y , z , t ) = sin x + y + ze t . Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 3 / 24
  • 9. Funciones de Varias Variables Gráca de una función Observación Usualmente el dominio de f : Rn → R está implícito. Cuando no, se dene explícitamente f : D ⊂ Rn → R especicando D . Denition Dado f : D ⊂ Rn → R se dene la gráca (o el grafo) de f como G (f ) = {(x , y ) ∈ Rn+1 : y = f (x ), x ∈ D } Observemos que una función se puede representar grácamente únicamente para n = 1, 2 en la denición (en el caso del plano y del espacio). Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 4 / 24
  • 10. Funciones de Varias Variables Gráca de una función Observación Usualmente el dominio de f : Rn → R está implícito. Cuando no, se dene explícitamente f : D ⊂ Rn → R especicando D . Denition Dado f : D ⊂ Rn → R se dene la gráca (o el grafo) de f como G (f ) = {(x , y ) ∈ Rn+1 : y = f (x ), x ∈ D } Observemos que una función se puede representar grácamente únicamente para n = 1, 2 en la denición (en el caso del plano y del espacio). Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 4 / 24
  • 11. Funciones de Varias Variables Gráca de una función Observación Usualmente el dominio de f : Rn → R está implícito. Cuando no, se dene explícitamente f : D ⊂ Rn → R especicando D . Denition Dado f : D ⊂ Rn → R se dene la gráca (o el grafo) de f como G (f ) = {(x , y ) ∈ Rn+1 : y = f (x ), x ∈ D } Observemos que una función se puede representar grácamente únicamente para n = 1, 2 en la denición (en el caso del plano y del espacio). Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 4 / 24
  • 12. Funciones de Varias Variables Gráca de una función Ejemplo La gráca de f (x , y ) = x 2 + y 2 es La gráca de f (x , y ) = x 2 − y 2 es Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 5 / 24
  • 13. Funciones de Varias Variables Gráca de una función Ejemplo La gráca de f (x , y ) = x 2 + y 2 es La gráca de f (x , y ) = x 2 − y 2 es Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 5 / 24
  • 14. Funciones de Varias Variables Conjuntos y Curvas de Nivel Ejemplo La gráca de f (x , y ) = 2x + 3y es Denición Dada f : D ⊂ Rn → R y k ∈R se dene el conjunto de nivel k de f al conjunto Ck = {x ∈ D : f (x ) = k }. Si n = 2, el conjunto de nivel se llama curva de nivel. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 6 / 24
  • 15. Funciones de Varias Variables Conjuntos y Curvas de Nivel Ejemplo La gráca de f (x , y ) = 2x + 3y es Denición Dada f : D ⊂ Rn → R y k ∈R se dene el conjunto de nivel k de f al conjunto Ck = {x ∈ D : f (x ) = k }. Si n = 2, el conjunto de nivel se llama curva de nivel. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 6 / 24
  • 16. Funciones de Varias Variables Conjuntos y Curvas de Nivel Ejemplo La gráca de f (x , y ) = 2x + 3y es Denición Dada f : D ⊂ Rn → R y k ∈R se dene el conjunto de nivel k de f al conjunto Ck = {x ∈ D : f (x ) = k }. Si n = 2, el conjunto de nivel se llama curva de nivel. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 6 / 24
  • 17. Funciones de Varias Variables Conjuntos y Curvas de Nivel Ejemplo Las curvas de nivel de f (x , y ) = x 2 + y 2 son Las echas indican la dirección en la que f crece. Las curvas de nivel de f (x , y ) = x2 − y 2 son Las echas indican la dirección en la que f crece. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 7 / 24
  • 18. Funciones de Varias Variables Conjuntos y Curvas de Nivel Ejemplo Las curvas de nivel de f (x , y ) = x 2 + y 2 son Las echas indican la dirección en la que f crece. Las curvas de nivel de f (x , y ) = x2 − y 2 son Las echas indican la dirección en la que f crece. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 7 / 24
  • 19. Funciones de Varias Variables Conjuntos y Curvas de Nivel Ejemplo Las curvas de nivel de f (x , y ) = x 2 + y 2 son Las echas indican la dirección en la que f crece. Las curvas de nivel de f (x , y ) = x2 − y 2 son Las echas indican la dirección en la que f crece. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 7 / 24
  • 20. Funciones de Varias Variables Conjuntos y Curvas de Nivel Ejemplo Las curvas de nivel de f (x , y ) = x 2 + y 2 son Las echas indican la dirección en la que f crece. Las curvas de nivel de f (x , y ) = x2 − y 2 son Las echas indican la dirección en la que f crece. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 7 / 24
  • 21. Funciones de Varias Variables Conjuntos y Curvas de Nivel Ejemplo Las curvas de nivel f (x , y ) = 2x + 3y son Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 8 / 24
  • 22. Funciones de Varias Variables Límites Denition Sea f : D ⊂ Rn → R y L ∈ R, p ∈ Rn . Se dice que lim f (x ) = L x →p si, dado ε 0, existe algún δ0 tal que |f (x ) − L| ε siempre que 0 x − p δ. Observación Esta es una generalización del concepto de límite de funciones de una variable a funciones de varias variables, una vez se reemplaza la distancia || en R por la distancia en Rn ). Se observa que la interpretación es la misma, e.j., |x − y | es la distancia de x a y en R, y x −y es la distancia de x a y en Rn . Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 9 / 24
  • 23. Funciones de Varias Variables Límites Denition Sea f : D ⊂ Rn → R y L ∈ R, p ∈ Rn . Se dice que lim f (x ) = L x →p si, dado ε 0, existe algún δ0 tal que |f (x ) − L| ε siempre que 0 x − p δ. Observación Esta es una generalización del concepto de límite de funciones de una variable a funciones de varias variables, una vez se reemplaza la distancia || en R por la distancia en Rn ). Se observa que la interpretación es la misma, e.j., |x − y | es la distancia de x a y en R, y x −y es la distancia de x a y en Rn . Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 9 / 24
  • 24. Funciones de Varias Variables Límites Denition Sea f : D ⊂ Rn → R y L ∈ R, p ∈ Rn . Se dice que lim f (x ) = L x →p si, dado ε 0, existe algún δ0 tal que |f (x ) − L| ε siempre que 0 x − p δ. Observación Esta es una generalización del concepto de límite de funciones de una variable a funciones de varias variables, una vez se reemplaza la distancia || en R por la distancia en Rn ). Se observa que la interpretación es la misma, e.j., |x − y | es la distancia de x a y en R, y x −y es la distancia de x a y en Rn . Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curso 2008-2009 Semana Curvas y supercies de nivel. L 9 / 24
  • 25. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo Consideremos la función 1 (x 2 + y 2 ) cos( x 2 +y 2 ) si (x , y ) = (0, 0), f (x , y ) = 0 si (x , y ) = (0, 0). cuya gráca es: Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 10 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 26. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo Consideremos la función 1 (x 2 + y 2 ) cos( x 2 +y 2 ) si (x , y ) = (0, 0), f (x , y ) = 0 si (x , y ) = (0, 0). cuya gráca es: Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 10 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 27. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo Queremos probar que lim(x ,y )→(0,0) f (x , y ) = 0 Demostración Tenemos que probar que dado ε0 existe algún δ0 tal que |f (x , y ) − 0| ε siempre que 0 (x , y ) − 0 δ . ecordemos que R (x , y ) = x2 + y2 y supongamos que se nos da un ε0 arbitario. √ Fijemos ahora δ= ε 0, y consideremos (x , y ) tal que √ 0 (x , y ) = x2 + y2 δ = ε Entonces, x 2 + y 2 ε, por lo que 1 1 1 ˛ ˛ ˛ ˛ ˛ ˛ |f (x , y )| = ˛(x 2 + y 2 ) cos( 2 )˛ = ˛(x 2 + y 2 )˛ ˛cos( 2 )˛ ε ˛cos( 2 ˛ ˛ ˛ ˛˛ ˛ ˛ ˛ )˛ ≤ ε ˛ x + y2 ˛ ˛ x + y2 ˛ ˛ x + y2 ˛ ya que | cos(z )| ≤ 1 para cualquier z ∈ R. Se sigue que |f (x , y )| ε. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 11 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 28. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo Queremos probar que lim(x ,y )→(0,0) f (x , y ) = 0 Demostración Tenemos que probar que dado ε0 existe algún δ0 tal que |f (x , y ) − 0| ε siempre que 0 (x , y ) − 0 δ Recordemos que . (x , y ) = x2 + y2 y supongamos que se nos da un ε0 arbitario. √ Fijemos ahora δ= ε 0, y consideremos (x , y ) tal que √ 0 (x , y ) = x2 + y2 δ = ε Entonces, x 2 + y 2 ε, por lo que 1 1 1 ˛ ˛ ˛ ˛ ˛ ˛ |f (x , y )| = ˛(x 2 + y 2 ) cos( 2 )˛ = ˛(x 2 + y 2 )˛ ˛cos( 2 )˛ ε ˛cos( 2 ˛ ˛ ˛ ˛˛ ˛ ˛ ˛ )˛ ≤ ε ˛ x + y2 ˛ ˛ x + y2 ˛ ˛ x + y2 ˛ ya que | cos(z )| ≤ 1 para cualquier z ∈ R. Se sigue que |f (x , y )| ε. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 11 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 29. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo Queremos probar que lim(x ,y )→(0,0) f (x , y ) = 0 Demostración Tenemos que probar que dado ε0 existe algún δ0 tal que |f (x , y ) − 0| ε siempre que 0 (x , y ) − 0 δ Recordemos que . (x , y ) = x2 + y2 y supongamos que se nos da un ε0 arbitario. √ Fijemos ahora δ= ε 0, y consideremos (x , y ) tal que √ 0 (x , y ) = x2 + y2 δ = ε Entonces, x 2 + y 2 ε, por lo que 1 1 1 ˛ ˛ ˛ ˛ ˛ ˛ |f (x , y )| = ˛(x 2 + y 2 ) cos( 2 )˛ = ˛(x 2 + y 2 )˛ ˛cos( 2 )˛ ε ˛cos( 2 ˛ ˛ ˛ ˛˛ ˛ ˛ ˛ )˛ ≤ ε ˛ x + y2 ˛ ˛ x + y2 ˛ ˛ x + y2 ˛ ya que | cos(z )| ≤ 1 para cualquier z ∈ R. Se sigue que |f (x , y )| ε. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 11 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 30. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo Queremos probar que lim(x ,y )→(0,0) f (x , y ) = 0 Demostración Tenemos que probar que dado ε0 existe algún δ0 tal que |f (x , y ) − 0| ε siempre que 0 (x , y ) − 0 δ Recordemos que . (x , y ) = x2 + y2 y supongamos que se nos da un ε0 arbitario. √ Fijemos ahora δ= ε 0, y consideremos (x , y ) tal que √ 0 (x , y ) = x2 + y2 δ = ε Entonces, x 2 + y 2 ε, por lo que 1 1 1 ˛ ˛ ˛ ˛ ˛ ˛ |f (x , y )| = ˛(x 2 + y 2 ) cos( 2 )˛ = ˛(x 2 + y 2 )˛ ˛cos( 2 )˛ ε ˛cos( 2 ˛ ˛ ˛ ˛˛ ˛ ˛ ˛ )˛ ≤ ε ˛ x + y2 ˛ ˛ x + y2 ˛ ˛ x + y2 ˛ ya que | cos(z )| ≤ 1 para cualquier z ∈ R. Se sigue que |f (x , y )| ε. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 11 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 31. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo Queremos probar que lim(x ,y )→(0,0) f (x , y ) = 0 Demostración Tenemos que probar que dado ε0 existe algún δ0 tal que |f (x , y ) − 0| ε siempre que 0 (x , y ) − 0 δ Recordemos que . (x , y ) = x2 + y2 y supongamos que se nos da un ε0 arbitario. √ Fijemos ahora δ= ε 0, y consideremos (x , y ) tal que √ 0 (x , y ) = x2 + y2 δ = ε Entonces, x 2 + y 2 ε, por lo que 1 1 1 ˛ ˛ ˛ ˛ ˛ ˛ |f (x , y )| = ˛(x 2 + y 2 ) cos( 2 )˛ = ˛(x 2 + y 2 )˛ ˛cos( 2 )˛ ε ˛cos( 2 ˛ ˛ ˛ ˛˛ ˛ ˛ ˛ )˛ ≤ ε ˛ x + y2 ˛ ˛ x + y2 ˛ ˛ x + y2 ˛ ya que | cos(z )| ≤ 1 para cualquier z ∈ R. Se sigue que |f (x , y )| ε. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 11 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 32. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo Queremos probar que lim(x ,y )→(0,0) f (x , y ) = 0 Demostración Tenemos que probar que dado ε0 existe algún δ0 tal que |f (x , y ) − 0| ε siempre que 0 (x , y ) − 0 δ Recordemos que . (x , y ) = x2 + y2 y supongamos que se nos da un ε0 arbitario. √ Fijemos ahora δ= ε 0, y consideremos (x , y ) tal que √ 0 (x , y ) = x2 + y2 δ = ε Entonces, x 2 + y 2 ε, por lo que 1 1 1 ˛ ˛ ˛ ˛ ˛ ˛ |f (x , y )| = ˛(x 2 + y 2 ) cos( 2 )˛ = ˛(x 2 + y 2 )˛ ˛cos( 2 )˛ ε ˛cos( 2 ˛ ˛ ˛ ˛˛ ˛ ˛ ˛ )˛ ≤ ε ˛ x + y2 ˛ ˛ x + y2 ˛ ˛ x + y2 ˛ ya que | cos(z )| ≤ 1 para cualquier z ∈ R. Se sigue que |f (x , y )| ε. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 11 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 33. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo Queremos probar que lim(x ,y )→(0,0) f (x , y ) = 0 Demostración Tenemos que probar que dado ε0 existe algún δ0 tal que |f (x , y ) − 0| ε siempre que 0 (x , y ) − 0 δ Recordemos que . (x , y ) = x2 + y2 y supongamos que se nos da un ε0 arbitario. √ Fijemos ahora δ= ε 0, y consideremos (x , y ) tal que √ 0 (x , y ) = x2 + y2 δ = ε Entonces, x 2 + y 2 ε, por lo que 1 1 1 ˛ ˛ ˛ ˛ ˛ ˛ |f (x , y )| = ˛(x 2 + y 2 ) cos( 2 )˛ = ˛(x 2 + y 2 )˛ ˛cos( 2 )˛ ε ˛cos( 2 ˛ ˛ ˛ ˛˛ ˛ ˛ ˛ )˛ ≤ ε ˛ x + y2 ˛ ˛ x + y2 ˛ ˛ x + y2 ˛ ya que | cos(z )| ≤ 1 para cualquier z ∈ R. Se sigue que |f (x , y )| ε. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 11 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 34. Funciones de Varias Variables Límites Proposición Sea f : Rn → R y supongamos que existen dos números, L1 y L2 que satisfacen la anterior denición de límite. Es decir, L1 = limx →p f (x ) y L2 = limx →p f (x ). Entonces L1 = L2 Observación El cálculo de límites de funciones de varias variables es más complicado que el cálculo de límites de funciones con una sola variable. Una de las razones es que en el caso de una variable bastaba con constatar que los dos límites laterales existían para vericar que el límite existe, usando la proposición anterior. Sin embargo, con más de una variable debemos constatar que el límite existe en cualquier dirección del entorno del punto considerado. Para instrumentar esto, deniremos curva en Rn , y tomaremos límites el la dirección de dicha curva. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 12 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 35. Funciones de Varias Variables Límites Proposición Sea f : Rn → R y supongamos que existen dos números, L1 y L2 que satisfacen la anterior denición de límite. Es decir, L1 = limx →p f (x ) y L2 = limx →p f (x ). Entonces L1 = L2 Observación El cálculo de límites de funciones de varias variables es más complicado que el cálculo de límites de funciones con una sola variable. Una de las razones es que en el caso de una variable bastaba con constatar que los dos límites laterales existían para vericar que el límite existe, usando la proposición anterior. Sin embargo, con más de una variable debemos constatar que el límite existe en cualquier dirección del entorno del punto considerado. Para instrumentar esto, deniremos curva en Rn , y tomaremos límites el la dirección de dicha curva. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 12 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 36. Funciones de Varias Variables Límites Proposición Sea f : Rn → R y supongamos que existen dos números, L1 y L2 que satisfacen la anterior denición de límite. Es decir, L1 = limx →p f (x ) y L2 = limx →p f (x ). Entonces L1 = L2 Observación El cálculo de límites de funciones de varias variables es más complicado que el cálculo de límites de funciones con una sola variable. Una de las razones es que en el caso de una variable bastaba con constatar que los dos límites laterales existían para vericar que el límite existe, usando la proposición anterior. Sin embargo, con más de una variable debemos constatar que el límite existe en cualquier dirección del entorno del punto considerado. Para instrumentar esto, deniremos curva en Rn , y tomaremos límites el la dirección de dicha curva. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 12 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 37. Funciones de Varias Variables Límites Proposición Sea f : Rn → R y supongamos que existen dos números, L1 y L2 que satisfacen la anterior denición de límite. Es decir, L1 = limx →p f (x ) y L2 = limx →p f (x ). Entonces L1 = L2 Observación El cálculo de límites de funciones de varias variables es más complicado que el cálculo de límites de funciones con una sola variable. Una de las razones es que en el caso de una variable bastaba con constatar que los dos límites laterales existían para vericar que el límite existe, usando la proposición anterior. Sin embargo, con más de una variable debemos constatar que el límite existe en cualquier dirección del entorno del punto considerado. Para instrumentar esto, deniremos curva en Rn , y tomaremos límites el la dirección de dicha curva. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 12 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 38. Funciones de Varias Variables Límites Proposición Sea f : Rn → R y supongamos que existen dos números, L1 y L2 que satisfacen la anterior denición de límite. Es decir, L1 = limx →p f (x ) y L2 = limx →p f (x ). Entonces L1 = L2 Observación El cálculo de límites de funciones de varias variables es más complicado que el cálculo de límites de funciones con una sola variable. Una de las razones es que en el caso de una variable bastaba con constatar que los dos límites laterales existían para vericar que el límite existe, usando la proposición anterior. Sin embargo, con más de una variable debemos constatar que el límite existe en cualquier dirección del entorno del punto considerado. Para instrumentar esto, deniremos curva en Rn , y tomaremos límites el la dirección de dicha curva. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 12 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 39. Funciones de Varias Variables Límites Denición Sea σ(t ) : R → Rn . Entonces a σ se le denomina una curva en Rn . Ejemplo 1) σ(t ) = (2t , t + 1), t ∈ R, cuya gráca es 4 3 2 1 -4 -2 2 4 6 -1 2) σ(t ) = (cos (t ), sin(t )), t ∈ R, cuya gráca es 1.0 0.5 -1.0 - 0.5 0.5 1.0 -0.5 -1.0 Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 13 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 40. Funciones de Varias Variables Límites Denición Sea σ(t ) : R → Rn . Entonces a σ se le denomina una curva en Rn . Ejemplo 1) σ(t ) = (2t , t + 1), t ∈ R, cuya gráca es 4 3 2 1 -4 -2 2 4 6 -1 2) σ(t ) = (cos (t ), sin(t )), t ∈ R, cuya gráca es 1.0 0.5 -1.0 - 0.5 0.5 1.0 -0.5 -1.0 Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 13 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 41. Funciones de Varias Variables Límites Denición Sea σ(t ) : R → Rn . Entonces a σ se le denomina una curva en Rn . Ejemplo 1) σ(t ) = (2t , t + 1), t ∈ R, cuya gráca es 4 3 2 1 -4 -2 2 4 6 -1 2) σ(t ) = (cos (t ), sin(t )), t ∈ R, cuya gráca es 1.0 0.5 -1.0 - 0.5 0.5 1.0 -0.5 -1.0 Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 13 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 42. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo √ 3) σ(t ) = (cos (t ), sin(t ), t ), σ : R → R3 , cuya gráca es -1.0 1.0 - 0.5 0.5 0.0 0.5 0.0 1.0 -0.5 -1.0 4 3 2 1 0 Proposición Sea p ∈ D ⊂ Rn y f : D ⊂ Rn → R. Consideremos una curva σ : [−ε, ε] → D tal que σ(t ) = p si t = 0. Supongamos que limx →p f (x ) = L y limt →0 σ(t ) = p. Entonces, lim f (σ(t )) = L t →0 Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 14 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 43. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo √ 3) σ(t ) = (cos (t ), sin(t ), t ), σ : R → R3 , cuya gráca es -1.0 1.0 - 0.5 0.5 0.0 0.5 0.0 1.0 -0.5 -1.0 4 3 2 1 0 Proposición Sea p ∈ D ⊂ Rn y f : D ⊂ Rn → R. Consideremos una curva σ : [−ε, ε] → D tal que σ(t ) = p si t = 0. Supongamos que limx →p f (x ) = L y limt →0 σ(t ) = p. Entonces, lim f (σ(t )) = L t →0 Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 14 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 44. Funciones de Varias Variables Límites Observación Como veremos en los ejemplos abajo, esta proposición es útil para demostrar que un límite no existe o para calcular el valor del límite si se conoce que el límite existe. Pero no puede ser utilizada para probar que un límite existe, si no es cierto para cualquier curva, lo cual es mucho más difícil que el caso de una sola variable, que requiere solo las dos curvas en las direcciones contrarias del eje horizontal. Observación (Aproximación a lo largo de los ejes) Sea f : D ⊂ R2 → R. Sea p = (a, b). Consideremos las siguientes curvas: σ1 (t ) = (a + t , b) y σ2 (t ) = (a, b + t ) Observemos que limt →0 σi (t ) = (a, b) i = 1, 2. Usando la proposición, si lim f (x , y ) = L (x ,y )→(a,b ) se tiene que limx →a f (x , b) = limy →b f (a, y ) = L Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 15 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 45. Funciones de Varias Variables Límites Observación Como veremos en los ejemplos abajo, esta proposición es útil para demostrar que un límite no existe o para calcular el valor del límite si se conoce que el límite existe. Pero no puede ser utilizada para probar que un límite existe, si no es cierto para cualquier curva, lo cual es mucho más difícil que el caso de una sola variable, que requiere solo las dos curvas en las direcciones contrarias del eje horizontal. Observación (Aproximación a lo largo de los ejes) Sea f : D ⊂ R2 → R. Sea p = (a, b). Consideremos las siguientes curvas: σ1 (t ) = (a + t , b) y σ2 (t ) = (a, b + t ) Observemos que limt →0 σi (t ) = (a, b) i = 1, 2. Usando la proposición, si lim f (x , y ) = L (x ,y )→(a,b ) se tiene que limx →a f (x , b) = limy →b f (a, y ) = L Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 15 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 46. Funciones de Varias Variables Límites Observación Como veremos en los ejemplos abajo, esta proposición es útil para demostrar que un límite no existe o para calcular el valor del límite si se conoce que el límite existe. Pero no puede ser utilizada para probar que un límite existe, si no es cierto para cualquier curva, lo cual es mucho más difícil que el caso de una sola variable, que requiere solo las dos curvas en las direcciones contrarias del eje horizontal. Observación (Aproximación a lo largo de los ejes) Sea f : D ⊂ R2 → R. Sea p = (a, b). Consideremos las siguientes curvas: σ1 (t ) = (a + t , b) y σ2 (t ) = (a, b + t ) Observemos que limt →0 σi (t ) = (a, b) i = 1, 2. Usando la proposición, si lim f (x , y ) = L (x ,y )→(a,b ) se tiene que limx →a f (x , b) = limy →b f (a, y ) = L Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 15 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 47. Funciones de Varias Variables Límites Observación Como veremos en los ejemplos abajo, esta proposición es útil para demostrar que un límite no existe o para calcular el valor del límite si se conoce que el límite existe. Pero no puede ser utilizada para probar que un límite existe, si no es cierto para cualquier curva, lo cual es mucho más difícil que el caso de una sola variable, que requiere solo las dos curvas en las direcciones contrarias del eje horizontal. Observación (Aproximación a lo largo de los ejes) Sea f : D ⊂ R2 → R. Sea p = (a, b). Consideremos las siguientes curvas: σ1 (t ) = (a + t , b) y σ2 (t ) = (a, b + t ) Observemos que limt →0 σi (t ) = (a, b) i = 1, 2. Usando la proposición, si lim f (x , y ) = L (x ,y )→(a,b ) se tiene que limx →a f (x , b) = limy →b f (a, y ) = L Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 15 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 48. Funciones de Varias Variables Límites Observación Como veremos en los ejemplos abajo, esta proposición es útil para demostrar que un límite no existe o para calcular el valor del límite si se conoce que el límite existe. Pero no puede ser utilizada para probar que un límite existe, si no es cierto para cualquier curva, lo cual es mucho más difícil que el caso de una sola variable, que requiere solo las dos curvas en las direcciones contrarias del eje horizontal. Observación (Aproximación a lo largo de los ejes) Sea f : D ⊂ R2 → R. Sea p = (a, b). Consideremos las siguientes curvas: σ1 (t ) = (a + t , b) y σ2 (t ) = (a, b + t ) Observemos que limt →0 σi (t ) = (a, b) i = 1, 2. Usando la proposición, si lim f (x , y ) = L (x ,y )→(a,b ) se tiene que limx →a f (x , b) = limy →b f (a, y ) = L Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 15 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 49. Funciones de Varias Variables Límites Proposición Límites Iterados: Supongamos que lim(x ,y )→(a,b ) f (x , y ) = L, y que los siguientes límites unidimensionales lim f (x , y ) ; lim f (x , y ) x →a y →b existen para todo (x , y ) ∈ B ((a, b), r ). Denamos las funciones g 1 (y ) = lim f (x , y ) ; g2 (x ) = lim f (x , y ) x →a y →b Entonces lim lim f (x , y ) = lim g2 (x ) = L; y x →a y →b x →a lim lim f (x , y ) = lim g1 (y ) = L y →b x →a y →b Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 16 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 50. Funciones de Varias Variables Límites Proposición Límites Iterados: Supongamos que lim(x ,y )→(a,b ) f (x , y ) = L, y que los siguientes límites unidimensionales lim f (x , y ) ; lim f (x , y ) x →a y →b existen para todo (x , y ) ∈ B ((a, b), r ). Denamos las funciones g 1 (y ) = lim f (x , y ) ; g2 (x ) = lim f (x , y ) x →a y →b Entonces lim lim f (x , y ) = lim g2 (x ) = L; y x →a y →b x →a lim lim f (x , y ) = lim g1 (y ) = L y →b x →a y →b Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 16 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 51. Funciones de Varias Variables Límites Proposición Límites Iterados: Supongamos que lim(x ,y )→(a,b ) f (x , y ) = L, y que los siguientes límites unidimensionales lim f (x , y ) ; lim f (x , y ) x →a y →b existen para todo (x , y ) ∈ B ((a, b), r ). Denamos las funciones g 1 (y ) = lim f (x , y ) ; g2 (x ) = lim f (x , y ) x →a y →b Entonces lim lim f (x , y ) = lim g2 (x ) = L; y x →a y →b x →a lim lim f (x , y ) = lim g1 (y ) = L y →b x →a y →b Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 16 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 52. Funciones de Varias Variables Límites Observación Observemos de nuevo que es posible aplicar esta proposición para calcular el límite si se sabe de antemano que éste existe. La proposición es muy útil en casos de límites difíciles de calcular o constatar: Si para alguna función f (x , y ) sabemos que lim lim f (x , y ) = lim lim f (x , y ), x →a y →b y →b x →a entonces podemos concluir (por la igualdad de los límites cuando existen) que lim(x ,y )→(a,b ) f (x , y ) no existe. Sin embargo, la proposición no puede ser utilizada para demostrar que el lim(x ,y )→(a,b ) f (x , y ) existe, ya que se trata de límites en solo algunas direcciones. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 17 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 53. Funciones de Varias Variables Límites Observación Observemos de nuevo que es posible aplicar esta proposición para calcular el límite si se sabe de antemano que éste existe. La proposición es muy útil en casos de límites difíciles de calcular o constatar: Si para alguna función f (x , y ) sabemos que lim lim f (x , y ) = lim lim f (x , y ), x →a y →b y →b x →a entonces podemos concluir (por la igualdad de los límites cuando existen) que lim(x ,y )→(a,b ) f (x , y ) no existe. Sin embargo, la proposición no puede ser utilizada para demostrar que el lim(x ,y )→(a,b ) f (x , y ) existe, ya que se trata de límites en solo algunas direcciones. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 17 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 54. Funciones de Varias Variables Límites Observación Observemos de nuevo que es posible aplicar esta proposición para calcular el límite si se sabe de antemano que éste existe. La proposición es muy útil en casos de límites difíciles de calcular o constatar: Si para alguna función f (x , y ) sabemos que lim lim f (x , y ) = lim lim f (x , y ), x →a y →b y →b x →a entonces podemos concluir (por la igualdad de los límites cuando existen) que lim(x ,y )→(a,b ) f (x , y ) no existe. Sin embargo, la proposición no puede ser utilizada para demostrar que el lim(x ,y )→(a,b ) f (x , y ) existe, ya que se trata de límites en solo algunas direcciones. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 17 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 55. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo Consideremos la función x 2 −y 2 x 2 +y 2 si (x , y ) = (0, 0), f (x , y ) = 0 si (x , y ) = (0, 0). Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 18 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 56. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo Como la función es x 2 −y 2 x 2 +y 2 si (x , y ) = (0, 0), f (x , y ) = , 0 si (x , y ) = (0, 0). observemos que x2 lim lim f (x , y ) = lim f (x , 0) = lim =1 x →0 y →0 x →0 x →0 x 2 Pero, −y 2 lim lim f (x , y ) = lim f (0, y ) = lim = −1 y →0 x →0 y →0 y →0 y2 Por lo que podemos concluir que el límite x2 − y2 lim (x ,y )→(0,0) x 2 + y 2 no existe. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 19 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 57. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo Como la función es x 2 −y 2 x 2 +y 2 si (x , y ) = (0, 0), f (x , y ) = , 0 si (x , y ) = (0, 0). observemos que x2 lim lim f (x , y ) = lim f (x , 0) = lim =1 x →0 y →0 x →0 x →0 x 2 Pero, −y 2 lim lim f (x , y ) = lim f (0, y ) = lim = −1 y →0 x →0 y →0 y →0 y2 Por lo que podemos concluir que el límite x2 − y2 lim (x ,y )→(0,0) x 2 + y 2 no existe. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 19 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 58. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo Como la función es x 2 −y 2 x 2 +y 2 si (x , y ) = (0, 0), f (x , y ) = , 0 si (x , y ) = (0, 0). observemos que x2 lim lim f (x , y ) = lim f (x , 0) = lim =1 x →0 y →0 x →0 x →0 x 2 Pero, −y 2 lim lim f (x , y ) = lim f (0, y ) = lim = −1 y →0 x →0 y →0 y →0 y2 Por lo que podemos concluir que el límite x2 − y2 lim (x ,y )→(0,0) x 2 + y 2 no existe. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 19 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 59. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo Como la función es x 2 −y 2 x 2 +y 2 si (x , y ) = (0, 0), f (x , y ) = , 0 si (x , y ) = (0, 0). observemos que x2 lim lim f (x , y ) = lim f (x , 0) = lim =1 x →0 y →0 x →0 x →0 x 2 Pero, −y 2 lim lim f (x , y ) = lim f (0, y ) = lim = −1 y →0 x →0 y →0 y →0 y2 Por lo que podemos concluir que el límite x2 − y2 lim (x ,y )→(0,0) x 2 + y 2 no existe. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 19 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 60. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo Consideremos la función xy x 2 +y 2 si (x , y ) = (0, 0), f (x , y ) = 0 si (x , y ) = (0, 0). Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 20 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 61. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo (Continuación) Como la función es xy x 2 +y 2 si (x , y ) = (0, 0) f (x , y ) = 0 si (x , y ) = (0, 0), los límites iterados coinciden, como puede verse directamente: 0 0 lim lim f (x , y ) = lim =0 y lim lim f (x , y ) = lim =0 x →0 y →0 x →0 x2 y →0 x →0 y →0 y2 Ahora calculemos el límite en la dirección de la curva σ(t ) = (t , t ): t2 1 lim f (σ(t )) = lim f (t , t ) = lim = t →0 t →0 t →0 2t 2 2 Como este límite no coincide con el valor de los límites iterados, xy concluimos que el límite lim(x ,y )→(0,0) 2 no existe. x +y 2 Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 21 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 62. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo (Continuación) Como la función es xy x 2 +y 2 si (x , y ) = (0, 0) f (x , y ) = 0 si (x , y ) = (0, 0), los límites iterados coinciden, como puede verse directamente: 0 0 lim lim f (x , y ) = lim =0 y lim lim f (x , y ) = lim =0 x →0 y →0 x →0 x2 y →0 x →0 y →0 y2 Ahora calculemos el límite en la dirección de la curva σ(t ) = (t , t ): t2 1 lim f (σ(t )) = lim f (t , t ) = lim = t →0 t →0 t →0 2t 2 2 Como este límite no coincide con el valor de los límites iterados, xy concluimos que el límite lim(x ,y )→(0,0) 2 no existe. x +y 2 Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 21 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 63. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo (Continuación) Como la función es xy x 2 +y 2 si (x , y ) = (0, 0) f (x , y ) = 0 si (x , y ) = (0, 0), los límites iterados coinciden, como puede verse directamente: 0 0 lim lim f (x , y ) = lim =0 y lim lim f (x , y ) = lim =0 x →0 y →0 x →0 x2 y →0 x →0 y →0 y2 Ahora calculemos el límite en la dirección de la curva σ(t ) = (t , t ): t2 1 lim f (σ(t )) = lim f (t , t ) = lim = t →0 t →0 t →0 2t 2 2 Como este límite no coincide con el valor de los límites iterados, xy concluimos que el límite lim(x ,y )→(0,0) 2 no existe. x +y 2 Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 21 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 64. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo (Continuación) Como la función es xy x 2 +y 2 si (x , y ) = (0, 0) f (x , y ) = 0 si (x , y ) = (0, 0), los límites iterados coinciden, como puede verse directamente: 0 0 lim lim f (x , y ) = lim =0 y lim lim f (x , y ) = lim =0 x →0 y →0 x →0 x2 y →0 x →0 y →0 y2 Ahora calculemos el límite en la dirección de la curva σ(t ) = (t , t ): t2 1 lim f (σ(t )) = lim f (t , t ) = lim = t →0 t →0 t →0 2t 2 2 Como este límite no coincide con el valor de los límites iterados, xy concluimos que el límite lim(x ,y )→(0,0) 2 no existe. x +y 2 Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 21 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 65. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo Consideremos la función, y si x 0 f (x , y ) = −y six ≤0 Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 22 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 66. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo La función es y si x 0 f (x , y ) = , −y six ≤0 y vamos a demostrar que lim(x ,y )→(0,0) f (x , y ) = 0. Dado ε0 tomamos δ = ε. Constatemos que si 0 ||(x , y )|| = x 2 + y 2 δ, entonces |f (x , y ) − 0| = |y | = y2 ≤ x 2 + y 2 δ = ε, por lo que se concluye que |f (x , y )| ε. Ahora bien. limx →0 f (x , y ) no existe para y = 0. La razón es que si y =0 los límites por la derecha y por la izquierda, lim f (x , y ) = y y lim f (x , y ) = −y x →0+ x →0− no coinciden cuando y = 0. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 23 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 67. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo La función es y si x 0 f (x , y ) = , −y six ≤0 y vamos a demostrar que lim(x ,y )→(0,0) f (x , y ) = 0. Dado ε0 tomamos δ = ε. Constatemos que si 0 ||(x , y )|| = x 2 + y 2 δ, entonces |f (x , y ) − 0| = |y | = y2 ≤ x 2 + y 2 δ = ε, por lo que se concluye que |f (x , y )| ε. Ahora bien. limx →0 f (x , y ) no existe para y = 0. La razón es que si y =0 los límites por la derecha y por la izquierda, lim f (x , y ) = y y lim f (x , y ) = −y x →0+ x →0− no coinciden cuando y = 0. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 23 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 68. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo La función es y si x 0 f (x , y ) = , −y six ≤0 y vamos a demostrar que lim(x ,y )→(0,0) f (x , y ) = 0. Dado ε0 tomamos δ = ε. Constatemos que si 0 ||(x , y )|| = x 2 + y 2 δ, entonces |f (x , y ) − 0| = |y | = y2 ≤ x 2 + y 2 δ = ε, por lo que se concluye que |f (x , y )| ε. Ahora bien. limx →0 f (x , y ) no existe para y = 0. La razón es que si y =0 los límites por la derecha y por la izquierda, lim f (x , y ) = y y lim f (x , y ) = −y x →0+ x →0− no coinciden cuando y = 0. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 23 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 69. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo La función es y si x 0 f (x , y ) = , −y six ≤0 y vamos a demostrar que lim(x ,y )→(0,0) f (x , y ) = 0. Dado ε0 tomamos δ = ε. Constatemos que si 0 ||(x , y )|| = x 2 + y 2 δ, entonces |f (x , y ) − 0| = |y | = y2 ≤ x 2 + y 2 δ = ε, por lo que se concluye que |f (x , y )| ε. Ahora bien. limx →0 f (x , y ) no existe para y = 0. La razón es que si y =0 los límites por la derecha y por la izquierda, lim f (x , y ) = y y lim f (x , y ) = −y x →0+ x →0− no coinciden cuando y = 0. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 23 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 70. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo La función es y si x 0 f (x , y ) = , −y six ≤0 y vamos a demostrar que lim(x ,y )→(0,0) f (x , y ) = 0. Dado ε0 tomamos δ = ε. Constatemos que si 0 ||(x , y )|| = x 2 + y 2 δ, entonces |f (x , y ) − 0| = |y | = y2 ≤ x 2 + y 2 δ = ε, por lo que se concluye que |f (x , y )| ε. Ahora bien. limx →0 f (x , y ) no existe para y = 0. La razón es que si y =0 los límites por la derecha y por la izquierda, lim f (x , y ) = y y lim f (x , y ) = −y x →0+ x →0− no coinciden cuando y = 0. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 23 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 71. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo La función es y si x 0 f (x , y ) = , −y six ≤0 y vamos a demostrar que lim(x ,y )→(0,0) f (x , y ) = 0. Dado ε0 tomamos δ = ε. Constatemos que si 0 ||(x , y )|| = x 2 + y 2 δ, entonces |f (x , y ) − 0| = |y | = y2 ≤ x 2 + y 2 δ = ε, por lo que se concluye que |f (x , y )| ε. Ahora bien. limx →0 f (x , y ) no existe para y = 0. La razón es que si y =0 los límites por la derecha y por la izquierda, lim f (x , y ) = y y lim f (x , y ) = −y x →0+ x →0− no coinciden cuando y = 0. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 23 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 72. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo La función es y si x 0 f (x , y ) = , −y six ≤0 y vamos a demostrar que lim(x ,y )→(0,0) f (x , y ) = 0. Dado ε0 tomamos δ = ε. Constatemos que si 0 ||(x , y )|| = x 2 + y 2 δ, entonces |f (x , y ) − 0| = |y | = y2 ≤ x 2 + y 2 δ = ε, por lo que se concluye que |f (x , y )| ε. Ahora bien. limx →0 f (x , y ) no existe para y = 0. La razón es que si y =0 los límites por la derecha y por la izquierda, lim f (x , y ) = y y lim f (x , y ) = −y x →0+ x →0− no coinciden cuando y = 0. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 23 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 73. Funciones de Varias Variables Límites Ejemplo La función es y si x 0 f (x , y ) = , −y six ≤0 y vamos a demostrar que lim(x ,y )→(0,0) f (x , y ) = 0. Dado ε0 tomamos δ = ε. Constatemos que si 0 ||(x , y )|| = x 2 + y 2 δ, entonces |f (x , y ) − 0| = |y | = y2 ≤ x 2 + y 2 δ = ε, por lo que se concluye que |f (x , y )| ε. Ahora bien. limx →0 f (x , y ) no existe para y = 0. La razón es que si y =0 los límites por la derecha y por la izquierda, lim f (x , y ) = y y lim f (x , y ) = −y x →0+ x →0− no coinciden cuando y = 0. Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 23 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 74. Funciones de Varias Variables Límites Teorema (Álgebra de límites) Consideremos dos funciones f , g : D ⊂ Rn → R y supongamos que lim f (x ) = L1 , lim g (x ) = L2 x →p x →p Entonces, 1 limx →p (f (x ) + g (x )) = L1 + L2 . 2 limx →p (f (x ) − g (x )) = L1 − L2 . 3 limx →p f (x )g (x ) = L1 L2 . 4 Si a∈R entonces limx →p af (x ) = aL1 . 5 Si, además, L2 = 0, entonces f (x ) L1 lim = x →p g (x ) L2 Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 24 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 75. Funciones de Varias Variables Límites Teorema (Álgebra de límites) Consideremos dos funciones f , g : D ⊂ Rn → R y supongamos que lim f (x ) = L1 , lim g (x ) = L2 x →p x →p Entonces, 1 limx →p (f (x ) + g (x )) = L1 + L2 . 2 limx →p (f (x ) − g (x )) = L1 − L2 . 3 limx →p f (x )g (x ) = L1 L2 . 4 Si a∈R entonces limx →p af (x ) = aL1 . 5 Si, además, L2 = 0, entonces f (x ) L1 lim = x →p g (x ) L2 Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 24 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24
  • 76. Funciones de Varias Variables Límites Teorema (Álgebra de límites) Consideremos dos funciones f , g : D ⊂ Rn → R y supongamos que lim f (x ) = L1 , lim g (x ) = L2 x →p x →p Entonces, 1 limx →p (f (x ) + g (x )) = L1 + L2 . 2 limx →p (f (x ) − g (x )) = L1 − L2 . 3 limx →p f (x )g (x ) = L1 L2 . 4 Si a∈R entonces limx →p af (x ) = aL1 . 5 Si, además, L2 = 0, entonces f (x ) L1 lim = x →p g (x ) L2 Matemáticas II Universidad Carlos III. Madrid () 4 Gráca de una función de varias variables. Curvas y supercies 24 nivel. L Semana Curso 2008-2009 de / 24