Benvenuti nel nostro articolo di richiami teorici sui limiti notevoli, un sunto degli strumenti necessari alla risoluzioni degli Esercizi sui limiti notevoli.
Consigliamo anche la lettura della dispensa Teoria sui limiti per un riferimento completo di tutte le dimostrazioni.
Buona lettura!
Autori e revisori
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Revisori: Valerio Brunetti, Matteo Talluri.
Unicità del limite
Ricordiamo il risultato di unicità di un limite.






Ricordiamo nel seguito i limiti delle funzioni elementari:
Ricordiamo inoltre che i seguenti limiti non esistono:
Teoremi del confronto
Nel seguito enunciamo i teoremi principali in cui si confronta il comportamento di due o più funzioni al limite. In particolare, le seguenti condizioni assicurano l’esistenza del limite di una funzione confrontandone il comportamento al limite con quello di altre funzioni di cui è noto il limite.
Il primo risultato presentato riguarda il confronto con funzioni che hanno limite finito.





e che valga
Allora anche ha limite per
e si ha
Da questo risultato discende immediatamente il seguente corollario.



Si assuma che





e che
Allora
Il seguente risultato, invece, riguarda il confronto con funzioni che hanno limite infinito.





Valgono le seguenti proprietà:
- Se
, allora anche
ha limite in
e si ha
;
- Se
, allora anche
ha limite in
e si ha
.
Scarica gli esercizi svolti
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Algebra dei limiti
In questa sezione elenchiamo i risultati che ci permettono di studiare il comportamento del limite rispetto alle operazioni di somma, differenza, prodotto e quoziente di funzioni.
In primo luogo, riassumiamo l’estensione delle operazioni aritmetiche con i simboli e
. Definiamo dunque:
![]() | se ![]() ![]() | ![]() | se ![]() ![]() | |
![]() | se ![]() ![]() | ![]() | se ![]() ![]() | |
![]() | se ![]() | ![]() | se ![]() ![]() | |
![]() | se ![]() | ![]() | se ![]() | |
![]() | se ![]() ![]() | ![]() | se ![]() |
Le seguenti espressioni generano invece le cosiddette forme indeterminate:
Nel corso degli esercizi, quando dal calcolo diretto di un limite discenderà una forma indeterminata la indicheremo tra parentesi quadre (e.g. ). Il seguente risultato ci permette di estendere le operazioni algebriche ai limiti di somma, differenza, prodotto e quoziente di funzioni quando i limiti delle funzioni di partenza esistono.



allora, ogni qualvolta l’espressione a destra non è un forma indeterminata, si ha:
Se è un punto di accumulazione per
, allora si ha:
ogni qualvolta l’espressione a destra esiste e non è una forma indeterminata.
Osservazione 6. Il teorema 5 non fornisce indicazioni sul comportamento al limite di un’espressione algebrica nel caso in cui si ottiene una forma indeterminata. Nella sezione successiva presenteremo il comportamento limite di un certo numero di forme indeterminate notevoli, chiamate limiti notevoli.
Il teorema di sostituzione
Il seguente risultato, detto teorema di sostituzione, ci permette infine di calcolare il limite di funzioni composte sotto determinate ipotesi.


Sia un intorno di
e sia
tale che
- se
,
è continua in
;
- se
, esiste
.
Allora vale
Osservazione 8. Nel teorema 7 nel caso in cui e
è continua in
la tesi si può scrivere in modo equivalente come
Osservazione 9. Analizziamo ora un caso particolare di applicazione del teorema 7. Ricordiamo che, ogni qual volta ci si presenta un’espressione del tipo ,
essa può essere scritta equivalentemente come
Usando la continuità della funzione esponenziale, il teorema 7 e l’espressione precedente si ha che:
Tale scrittura può, tuttavia dare luogo a nuove forme indeterminate del seguente tipo
Quando il calcolo di limiti del tipo
non genera forme indeterminate, possiamo estendere le operazioni algebriche usuali di elevamento a potenza sull’insieme . Con le dovute accortezze, utilizzeremo la seguente notazione:
Ricordando i limiti delle funzioni elementari, con lo stesso abuso di notazione scriveremo:
Limiti notevoli
Valgono i seguenti risultati sulle funzioni trigonometriche e le loro inverse:
Valgono i seguenti risultati che riguardano le funzioni esponenziali e logaritmica:
Grazie al risultato del teorema 7, i limiti notevoli possono essere scritti in forma più generale nei seguenti modi.









Riferimenti bibliografici
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[1] Canuto, C., Tabacco, A., Analisi Matematica I, Springer, (2014).
Tutta la teoria di analisi matematica
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- Teoria Insiemi
- Il metodo della diagonale di Cantor
- Logica elementare
- Densità dei numeri razionali nei numeri reali
- Insiemi Numerici
- Il principio di induzione
- Gli assiomi di Peano
- L’insieme dei numeri reali: costruzione e applicazioni
- Concetti Fondamentali della Retta Reale: Sintesi Teorica
- Costruzioni alternative di
- Binomio di Newton
- Spazi metrici, un’introduzione
- Disuguaglianza di Bernoulli
- Disuguaglianza triangolare
- Teoria sulle funzioni
- Funzioni elementari: algebriche, esponenziali e logaritmiche
- Funzioni elementari: trigonometriche e iperboliche
- Funzioni goniometriche: la guida essenziale
- Teorema di Bolzano-Weierstrass per le successioni
- Criterio del rapporto per le successioni
- Definizione e proprietà del numero di Nepero
- Limite di una successione monotona
- Successioni di Cauchy
- Il teorema ponte
- Teoria sui limiti
- Simboli di Landau
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- Il teorema dei valori intermedi
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- Integrali ricorsivi
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- Funzioni integrali – Teoria
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- Integrali multipli — Parte 1 (teoria)
- Integrali multipli — Parte 2 (teoria e esercizi misti)
- Regola della Catena — Teoria ed esempi.
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Tutti gli esercizi di geometria
In questa sezione vengono raccolti molti altri esercizi che coprono tutti gli argomenti di geometria proposti all’interno del sito con lo scopo di offrire al lettore la possibilità di approfondire e rinforzare le proprie competenze inerenti a tali argomenti.
Algebra lineare.
Geometria analitica.
Geometria differenziale.
Risorse didattiche aggiuntive per approfondire la matematica
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- Math Stack Exchange – Parte della rete Stack Exchange, questo sito è un forum di domande e risposte specificamente dedicato alla matematica. È una delle piattaforme più popolari per discutere e risolvere problemi matematici di vario livello, dall’elementare all’avanzato.
- Art of Problem Solving (AoPS) – Questo sito è molto noto tra gli studenti di matematica di livello avanzato e i partecipanti a competizioni matematiche. Offre forum, corsi online, e risorse educative su una vasta gamma di argomenti.
- MathOverflow – Questo sito è destinato a matematici professionisti e ricercatori. È una piattaforma per domande di ricerca avanzata in matematica. È strettamente legato a Math Stack Exchange ma è orientato a un pubblico con una formazione più avanzata.
- PlanetMath – Una comunità collaborativa di matematici che crea e cura articoli enciclopedici e altre risorse di matematica. È simile a Wikipedia, ma focalizzata esclusivamente sulla matematica.
- Wolfram MathWorld – Una delle risorse online più complete per la matematica. Contiene migliaia di articoli su argomenti di matematica, creati e curati da esperti. Sebbene non sia un forum, è una risorsa eccellente per la teoria matematica.
- The Math Forum – Un sito storico che offre un’ampia gamma di risorse, inclusi forum di discussione, articoli e risorse educative. Sebbene alcune parti del sito siano state integrate con altri servizi, come NCTM, rimane una risorsa preziosa per la comunità educativa.
- Stack Overflow (sezione matematica) – Sebbene Stack Overflow sia principalmente noto per la programmazione, ci sono anche discussioni rilevanti di matematica applicata, specialmente nel contesto della scienza dei dati, statistica, e algoritmi.
- Reddit (r/Math) – Un subreddit popolare dove si possono trovare discussioni su una vasta gamma di argomenti matematici. È meno formale rispetto ai siti di domande e risposte come Math Stack Exchange, ma ha una comunità attiva e molte discussioni interessanti.
- Brilliant.org – Offre corsi interattivi e problemi di matematica e scienza. È particolarmente utile per chi vuole allenare le proprie capacità di problem solving in matematica.
- Khan Academy – Una risorsa educativa globale con lezioni video, esercizi interattivi e articoli su una vasta gamma di argomenti di matematica, dalla scuola elementare all’università.