Tema

[Resuelto] P:2 Ej.20

5 respuestas 9095 visitas

Me gustaría saber si esta bien lo que hice

Analizar la existencia de límite en el origen para

$$f(x,y) = \frac{e^{x^2 + y^3} - 1}{xy - x +y^2}$$
Primero averiguo cuanto vale \(f(0,0)\); Como \(f(0,0) = \frac{0}{0}\) me fijo por el límite a donde debería tender, para eso elijo una recta que pase por \((0,0)\), por ejemplo \((0,y)\). Calculo entonces \(\lim_{y \to 0}{\frac{e^{y^3} - 1}{y^2}}\)

\(\lim_{y \to 0}{\frac{e^{y^3} - 1}{y^2}} = \lim_{y \to 0}{\frac{e^{y^3}y^2}{y}\frac{3}{2}}\) por L'Hopital

$$\Rightarrow \lim_{y \to 0}{\frac{e^{y^3}y^2}{y} \cdot \frac{3}{2}} = \lim_{y \to 0}{e^{y^3}y \cdot \frac{3}{2}} = 0 \cdot 0 \cdot \frac{3}{2} = 0$$

Luego, si existe el límite en el origen, éste es \(0\)

Por definición de límite sé que \(\lim_{(x,y) \to (0,0)}{f(x,y) = \frac{e^{x^2 + y^3} - 1}{xy - x +y^2}} = 0 \, \iff \, \forall \, \varepsilon > 0,\, \exists \, \delta > 0 \; / \; \|(x,y) - (0,0)\| < \delta \implies \left| \frac{e^{x^2 + y^3} - 1}{xy - x +y^2} - 0 \right| < \varepsilon\)

$$\Rightarrow \; \left| \frac{e^{x^2 + y^3} - 1}{xy - x +y^2} \right| = \left| \frac{e^{x^2 + y^3} - e^{0^2 + 0^3}}{xy - x +y^2} \right| = \frac{| e^{x^2 + y^3} - e^{0^2 + 0^3} |}{| xy - x +y^2 |}$$

El teorema del valor medio dice que \(| f(a) - f(b) | = f'(c)|a - b|\), con \(c\) entre \(a\) y \(b\) si \(f\) es derivable.
Como \(e^x\) es derivable, uso el TVM y digo que \(| e^{x^2 + y^3} - e^{0^2 + 0^3} | = e^c | x^2 + y^3 - 0^2 - 0^3 |\) con \(0 \leq c \leq x^2 + y^3\) pues como estoy en un entorno del \((0,0)\) puedo decir que \(y < 1 \, \wedge \, x < 1 \, \implies \, x^2 > y^3\)

$$\Rightarrow \frac{| e^{x^2 + y^3} - e^{0^2 + 0^3} |}{| xy - x +y^2 |} \leq \frac{e^c | x^2 + y^3 |}{| xy - x +y^2 |} \leq \frac{e^c |x^2| + |y^3|}{|x||y - 1| + |y^2|}$$

Como \(e^x > 0 \; \forall \, x \in \mathbb{R} \implies \exists \, c \in \mathbb{R} / |y-1| < e^c\) donde ese \(c\) es el \(c\) que me sale del TVM
Como \(|x| \leq \|(x,y)\| \, \wedge \, |y| \leq \|(x,y)\|\)

$$\Rightarrow \frac{e^c |x^2| + |y^3|}{|x||y - 1| + |y^2|} \leq \frac{e^c \delta^2 + \delta^3}{\delta e^c + \delta^2} \leq \delta \cdot \frac{e^c \delta + \delta^2}{\delta e^c + \delta^2} = \delta < \varepsilon$$
Firma

Me dicen loco, pero somos los locos los que hacemos algo del mundo

la ultima cota esta mal \(\frac{e^c | x^2 + y^3 |}{| xy - x +y^2 |} \leq<br />\frac{e^c |x^2| + |y^3|}{|x||y - 1| + |y^2|}\) igual no sabia se usaba lo del valor medio para esto xd. Fijate q tu denominador del primer termino es MENOR que el del segundo por eso esta mal

Firma

"No soy como aquel chabón, que jotraba a lo cartón yugando de papeleta, y se morfa la boleta acompañado de un garrón"

fijate aca te puede servir, use una cota de este machete y me salio http://c086cb4d-a-62cb3a1a-s-sites.goog ... edirects=0

proba con la recta \((t^2,t)\)

Karpov escribió:

proba con la recta \((t^2,t)\)

Acercándote por esa curva (\((t^2,t)\) NO es una recta!!) el límite da \(1\), luego el límite que buscás no existe.

Firma
$$\bigstar Sofi \bigstar$$

Bueno che es la costumbre! xd