Limite di una funzione razionale fratta per x → x0

Quando calcoliamo il limite di una funzione razionale con x che tende a x0 (con x0 numero finito) possono presentarsi quattro casi:

  1. Sostituendo x con x0 nella funzione non si annulla nè il numeratore nè il denominatore;

  2. Sostituendo x con x0 nella funzione si annulla solo il numeratore;

  3. Sostituendo x con x0 nella funzione si annulla solo il denominatore;

  4. Sostituendo x con x0 nella funzione si annulla sia il numeratore che il denominatore.

Nei primi due casi la funzione è continua nel punto x0 e quindi si ha:

Vediamo due esempi:

  • Esempio 1:

  • Esempio 2:

Nel terzo caso annullandosi il denominatore significa che la funzione non è definita in x0, cioè x0 non è compreso nel dominio della funzione che è D=R-{2}, possiamo anche dire che la funzione non è continua nel punto x0. In questo caso bisogna vedere come si comporta la funzione in un intorno destro e in un intorno sinistro di x0. Vediamo due esempi:

  • Esempio 3:

    Sostituendo x con 2 nella funzione si ottiene la frazione senza significato 5/0. Calcoliamo il limite destro e il limite sinistro

    Come si vede i due limiti sono diversi e quindi il limite della funzione per x che tende a x0 non esiste.

  • Esempio 4:

    Sostituendo x con 2 nella funzione si ottiene la frazione senza significato 5/0. Calcoliamo il limite destro e il limite sinistro

    Come si vede i due limiti sono uguali e quindi il limite della funzione per x che tende a x0 è uguale a più infinito.

Nel quarto caso annullandosi sia il numeratore che il denominatore sostituendo nella funzione x con il valore di x0 si ottiene la forma indeterminata 0/0 e questo vuol dire che sia il numeratore che denominatore sono divisibili per (x-x0). Pertanto, in questi casi, per eliminare l'indeterminazione bisogna scomporre numeratore e denominatore, semplificare la frazione e calcolare il limite della frazione ridotta ai minimi termini. Vediamo un esempio.

  • Esempio 5:

    Riducendo ai minimi termini la frazione si ottiene una funzione continua nel punto x=2 e quindi possiamo facilmente calcolare il suo limite.

© giuseppe sarnataro