Análisis 2024 Castilla y Leon
Cálculo de asíntotas de una función racional
C2.
Hallar las asíntotas, si las hubiera, de la función:
$$f(x) = \frac{6x^2 - 10x}{3x^2 + 3}$$
Paso 1
Estudio del dominio y asíntotas verticales
Para hallar las **asíntotas verticales**, buscamos los valores de $x$ que no pertenecen al dominio de la función. En una función racional, estos son los puntos donde el denominador se anula.
Igualamos el denominador a cero:
$$3x^2 + 3 = 0$$
$$3x^2 = -3$$
$$x^2 = -1$$
Como el cuadrado de un número real nunca puede ser negativo ($x^2 \ge 0$), esta ecuación **no tiene soluciones reales**.
Esto significa que el denominador nunca se anula, por lo que el dominio de la función es todo el conjunto de los números reales: $\text{Dom}(f) = \mathbb{R}$.
💡 **Tip:** Las asíntotas verticales se encuentran habitualmente en los valores de $x$ que hacen que el denominador sea cero (puntos de discontinuidad no evitable).
✅ **Resultado:**
$$\boxed{\text{No existen asíntotas verticales}}$$
Paso 2
Cálculo de asíntotas horizontales
Para determinar si existen **asíntotas horizontales**, calculamos el límite de la función cuando $x$ tiende a infinito ($+\infty$ y $-\infty$):
$$\lim_{x \to \pm\infty} f(x) = \lim_{x \to \pm\infty} \frac{6x^2 - 10x}{3x^2 + 3}$$
Estamos ante un límite de una función racional donde los grados del numerador y del denominador son iguales (ambos de grado 2). En estos casos, el límite es igual al cociente de los coeficientes principales:
$$\lim_{x \to \pm\infty} \frac{6x^2 - 10x}{3x^2 + 3} = \frac{6}{3} = 2$$
Como el límite es un valor finito, existe una asíntota horizontal.
💡 **Tip:** Si $\lim_{x \to \infty} f(x) = L$, entonces la recta $y = L$ es una asíntota horizontal.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{y = 2}$$
Paso 3
Análisis de asíntotas oblicuas y resumen final
Para que una función racional tenga **asíntotas oblicuas**, el grado del numerador debe ser exactamente una unidad mayor que el grado del denominador ($n = m + 1$).
En nuestra función:
- Grado del numerador: 2
- Grado del denominador: 2
Como los grados son iguales, no cumple la condición. Además, al haber encontrado una asíntota horizontal, queda descartada la existencia de una asíntota oblicua en el mismo sentido del infinito.
**Conclusión final:**
- Asíntotas verticales: **No tiene**.
- Asíntota horizontal: **$y = 2$**.
- Asíntotas oblicuas: **No tiene**.
💡 **Tip:** Recuerda que la existencia de una asíntota horizontal en $x \to +\infty$ excluye la existencia de una asíntota oblicua en ese mismo sentido.
✅ **Resultado final:**
$$\boxed{\text{Única asíntota: } y = 2}$$