Consideremos la función f(x) = x2 con dominio real y cuya gráfica adjuntamos. Podemos observar en ella que conforme x crece hacia el infinito, f(x) tiende sin límite al infinito, de igual forma si x toma valores cada vez menores negativamente, f(x) aumenta sin límite positivamente.
Enunciamos entonces el siguiente teorema.
Sea n un entero positivo, entonces:
Analizaremos a continuación aquellos límites en los que no solo f(x) aumenta o disminuye, sino cuando la variable x tiende al infinito, sea positivo o negativo.
Consideremos la función f(x) = 1/x con dominio en el conjunto de los números reales menos 0 y cuya gráfica se muestra a continuación.
Podemos observar que cuando x toma valores mayores positivamente sin límite f(x) tiende cada vez más a cero, acercándose al eje X . De igual forma si x toma valores menores sin límite hacia el infinito negativo, la gráfica de f(x), también tiende a 0.
Teorema.
Si k es una constante y n es un número racional positivo, entonces
Siendo k un número entero real, se satisfacen las siguientes propiedades algebraicas
Las leyes sobre límites finitos son válidas para los límites infinitos. Si al evaluar límites infinitos llegamos a expresiones como:
Entonces consideramos esa expresión como una expresión indefinida.
Se resumen a continuación las reglas algebraicas para los límites infinitos
Ejemplos:
Para límites de funciones racionales que tienden a ±∞, se cumple que:
Evaluar los siguientes límites