3.1. Continuidad de una función

En este video puedes apreciar la idea de función continua. Como hemos indicado anteriormente, simplemente diremos que es continua si podemos dibujarla sin levantar el lápiz del papel. En este video puedes visualizar esta explicación.

 
Vídeo de Alberto Adones Aranda alojado en Youtube

 
Gráficamente, es muy sencillo determinar si una función es continua, ahora veremos cómo determinar si una función dada analíticamente es continua.

Importante

Una función se dice continua en un punto , si se aproxima a cuando se acerca a , o lo que es lo mismo, si cumple las siguientes tres condiciones:

1. Que exista

2. Que exista

3. Que los dos valores anteriores coincidan, es decir,

En caso contrario, la función se dirá discontinua en dicho punto. 

Una función que es continua en todos los puntos donde está definida, se dirá continua.

Importante

Podemos indicar algunos criterios de continuidad en función del tipo de función 

Las funciones polinómicas son continuas en todo el conjunto de los números reales.

Las funciones racionales son continuas en todos los números reales, salvo en aquellos puntos donde se anule el denominador.

Las funciones potenciales, exponenciales y logarítmicas son continuas en todo su dominio de definición.

Ejemplo: 

Veamos un caso concreto del estudio de una función definida a trozos y analicemos la continuidad de la función


La función para x< 0 es continua ya que estamos ante una raíz cuadrada de un radicando siempre positivo (x2 + 4 siempre es positivo) por lo que siempre existe el resultado de dicha raíz. Si x>0 nos encontramos antes un polinomio, por lo que es continua en todo el intervalo. Tan solo debemos comprobar si la función es continua en 0


Vemos que los dos límites laterales coinciden y además su resultado es igual al valor de la función en ese punto. Por lo tanto la función es continua en todos los números reales.

Caso práctico

Gráfica de la función parte entera

La función que está en la imagen de la izquierda, como ya sabes, es la parte entera y=Ent(x).

Estudiemos la continuidad en los números enteros. Cojamos por ejemplo x=2. Si nos acercamos a 2 por la izquierda como sigue

x 1,9 1,99 1,999 1,9999 1,99999
Ent(x) 1 1 1 1 1

o sea , como se ve en el dibujo de la función nos acercamos a 1 pero no llegamos (punto hueco)

x 2,001 2,0001 2,00001 2,000001
Ent(x) 2 2 2 2

; Los límites laterales no coinciden, por tanto, la función no es continua en x=2.

La parte entera es discontinua de salto finito en los enteros.

Comprueba lo aprendido

Indica si son verdaderas o falsas las siguientes frases.

Pregunta 1

1) La función y=3x+2 es continua en x=1.

Pregunta 2

2) La función es continua en el punto x=1.

Pregunta 3

3) La función y=x²-3x+4 es continua en x=1.

Comprueba lo aprendido

Vamos a estudiar la continuidad de la función que aparece representada en la imagen.

Continua menos en un punto

Imagen de elaboración propia

Para ello completa las siguientes frases:

Gráficamente se ve con claridad que f es discontinua en el punto .

f(2) = y el límite de f(x) cuando x tiende a 2 vale .

Por tanto f es continua en 2, ya que los dos valores anteriores son iguales.

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Importante

Recordamos la definición que hemos visto de continuidad: f es continua en a si
Esto facilita muchísimo el límite de una función en punto para las funciones continuas en todo su dominio, que, como hemos visto, son la mayoría de las funciones elementales.
Calcular el límite de f(x)=x3+4x+7 cuando x tiende, por ejemplo, al punto -1, es muy fácil. Como f(x) es una función polinómica, por tanto continua en todo su dominio, basta con hallar f(-1).

Caso práctico

Calcula los siguientes límites de funciones en los puntos que se indican, y en el caso de que no existan, explica el motivo.

a)

b)

c)

d)