904 904 CAPÍTULOChapter 1313FunctionsFuncionesof Severalde variasVariablesvariables904904ChapterChapter1313FunctionsFunctionsofofSeveralSeveralVariablesVariablesxxxxzzzz(x(x 0 , y0 0 , z0 0 )0 (x 0 , y 0 , z 0 )(x 0 , y 0 , z 0 ) δδδδOpen sphere in spaceEsfera abierta en el espacioFigureFigura Open 13.28Openspheresphere 13.28in inspacespaceFigureFigure13.2813.28yyyEn In Exercises los ejercicios 1–4, 1 use a 4, the utilizar definition la definición of the limit de límite of a de function una funcióntwo In variables de dos variables to verify para the verificar limit. el límite.ofInExercisesExercises1–4,1–4,useusethethedefinitiondefinitionofofthethelimitlimitofof afunctionfunctionofof1.twotwovariablesvariables lím x toto 1 verifyverifythethelimit.limit. 2. lím x 4x, y → 1, 0 x, y → 4, 13. 1.1. lím y 3 4. 2. lím lím y x bx, x, y → lím x 1, 1, 03 x 12.x, x, y →líma, 4, b 1 x 4x, y3.In Exercises lím→ 1, 04.5–8, y find x, y → 4, 13.límthe indicated limit by using y x, y → the limitsEn los ejercicios lím 1, 3 y x, y → a, b5 a 3 4. lím8, hallar el límite indicado y utilizando bx, y → 1, 3 x, y → a, bloslímitesInIn ExercisesExercises fx, 5–8, y 5–8,find 4 findthethe yindicatedindicated límlimitlimit gx, ybybyusingusing 3.thethelimitslimitsx, y lím→ a, b fx, y x, y → a, b lím gx, y 3.x, y → a, b y x, y lím → a, b g x, y 3.5.límx, y →límf x, a, b fx, y y4 g x, y x, y → a, bContinuidad Continuity de of a una Function función of de Three tres variables VariablesLasThe definicionesContinuity precedinganterioresdefinitionsof of a Functionde límitesof limitsofyofcontinuidadand Three continuity puedenVariables canextendersebe extendeda funcionesto functionsde tresofvariablesthree The variablesconsiderandoby consideringlos puntospointsx, y, zx,dentroy, z withinde la esferathe openabiertasphereTheprecedingprecedingdefinitionsdefinitionsofoflimitslimitsandandcontinuitycontinuitycancanbebeextendedextendedtotofunctionsfunctionsofofthreethreevariablesvariablesbybyconsideringconsideringpointspointsx,x,y,y,zzwithinwithinthetheopenopenspherespherex x 0 2 2 y y 0 2 2 z z 0 2 2x x 0 y y 0 z<z2 0 .< 2. Open sphereEsfera abierta.2 2 2 0 0 z z 0 22 2 2 Open spherex x.0 y y 0 z z 0 < 2. Open sphereEl radio de esta esfera es , y la esfera está centrada en x 0 , y 0 , z 0 , como se muestra en laThe radius of this sphere is , and the sphere is centered at xfigura 13.28. Un punto x 0 , y 0 , z 0 en una región R en el espacio es un 0 , ypunto 0 , z 0 , as shown ininterior de RFiguresi existeThe 13.28. A point xuna -esfera centrada 0 , y 0 , z in a region R in space is an interior point of R if thereTheradiusradiusofofthisthisspheresphereisis en 0 ,, xandand 0 , ythe0the , zsphere0 sphere que estáisiscenteredcentered contenidaatat completamente x 0 , 0 , z 0 , as shownen R.inSiexists a -sphere about x that lies entirely in If every in is antodo punto de R es un punto interior, , y , z R. 0 , y 0 , z 0 , as shown inFigure Figure13.28.13.28. Apointpoint x 0 , 0 , z 0 in 0entonces region seindicespacequeisRanesinterioruna regiónpointabierta.of if thereinterior point, then R is called 0 , y 0 , zopen. 0 in a region R in space is an interior point of R if thereexistsexists a-sphere-sphereaboutabout x 0 , 0 , z 0 that lies entirely in R. If every point in is an0 , y 0 , z 0 that lies entirely in R. If every point in R is aninteriorinteriorpoint,point,thenthenRisiscalledcalledopen.open.DEFINICIÓN DEFINITION CONTINUIDAD OF CONTINUITY DE UNA OF FUNCIÓN A FUNCTION DE TRES OF VARIABLES THREE VARIABLESUna ADEFINITIONfunción DEFINITION function f de f ofOFtres OF threeCONTINUITYCONTINUITY variables variables continua isOFOF continuous AFUNCTIONFUNCTION en un at punto aOFOF pointTHREETHREE x 0 , xy 0 ,0 , yVARIABLESVARIABLES z 0 ,0 z 0 de in una an región openabierta region R si Rfx if 0 , xy 0 , yz 0 , zestá 0 is definido defined y and es is igual equal to límite the limit de fx, of y, fx, z y, cuando z asAfunctionfunctionffofofthreethreevariablesvariablesisiscontinuouscontinuousatat apointpointx 0 , 0 , z 0 in x, open y, zse aproxima x, y, z approaches a x 0 , y z . xEs 0 , ydecir,0 , z 0 . That is,0 , y 0 , z 0 in an openregionregion Rififff x 0 , 0 , z 0 is defined and is equal to the limit of fx, y, z as0 , y 0 , z 0 is defined and is equal to the limit of fx, y, z asx,x,y,y,zlím limzapproachesapproaches límx, y, z → x fx, fx, y, z x 0 ,y, 0 z, fx z 0 .0 , fThat y x0 , 0 , z yis,0 , y 0 , z 0 . Thatx, y, z→x 0 , y 0 , z 0 , y00. 0 is, , z 0 . 0 , z 0lím fx, y, z f La función The function x, y, z límx f es continua 0 f, yis 0 , zcontinuous 0fx, y, zen una in fregión the x 0 , open 0 , z 0 .0 , yabierta 0 , z 0 region .x, y, z → x 0 , y 0 , z 0 R si Res if continua it is continuous en todo at punto everyde R. point The function in R.The functionffisiscontinuouscontinuousininthetheopenopenregionregionRififititisiscontinuouscontinuousatateveryeverypointpointininR.R.EJEMPLO 6 Continuidad de una función de tres variablesEXAMPLE 6 Testing Continuity of a Function of Three VariablesLa función EXAMPLE Testing Continuity of Function of Three VariablesThe EXAMPLE function 6 Testing Continuity of a Function of Three Variables1TheThe fx, functionfunction y, z fx, y, z x 2 y 2 1 zx 2 y 2 zes continua fx,fx, en y,y,ztodo z punto 1en el espacio excepto en los puntos sobre el paraboloide dadopor is z continuous x 2 y 2 . at each x 2 2 point y 2 2 inzz space except at the points on the paraboloid given byzis continuous x 2 y 2 .is continuousatateacheachpointpointininspacespaceexceptexceptatatthethepointspointsononthetheparaboloidparaboloidgivengivenbybyz x 2 2 y 2 2 ..13.2 Exercises Ejercicios See www.CalcChat.com for worked-out solutions to odd-numbered exercises.See www.CalcChat.com for worked-out solutions to odd-numbered exercises.13.2 Exercises See www.CalcChat.com for worked-out solutions to odd-numbered exercises.5.5.6.6.7. 6.7.7.8.8.8.x, y → a, blímlímlímx, y → a, bx, y → a, bx, y → a, blímlím límx, y → a, bx, x, y y→ →a, a, b blímlímlímx, y → a, bx, y → a, bx, y → a, blímlímx, y → a, bx, y → a, b5f fx,f x, yygx,x,yy5f gx, y5fx,x,yyfx, gx,g x,yygx, yyfx, fx,f x, yygx,g x, gyyx, yfx, yfx, yf x, ygx,x,yyfx,f x,yyIn En Exercises los ejercicios 9–22, 9 find a 22, the calcular limit and el discuss límite y the analizar continuity la continuidadIn function. de la función.oftheInExercisesExercises9–22,9–22,findfindthethelimitlimitandanddiscussdiscussthethecontinuitycontinuityofofthethe 9.function.function. lím 2x 2 y 10. x 4y 1límx, y → 2, 1x, y → 0, 09.9.lím10. lím xx y4y x, y →lím2x2, 1 2x 211. lím2 yy 10. x, y lím → 0, 0 x 4y 1x, y → 2, 112. x, lím y → 0, 0x, y → 2, 4 xx2 1y11. lím12. límx, y → 1, 2 xexy x y11. lím12. x, y lím → 2, 4 x 2 y13.x,límy → 1, 2 exy 14.x, ylím→ 2, 4 x 2 1x, y → 0, 2 yxx, y → 1, 2xy13. lím x14. lím x y13. x, y lím → 0, 2 y xy14. x, y →lím1, 2 x x y15.x,límy → 0, 2 y16. límx, y → 1, 1 x 2 y 2 x, y → 1, 2 x yxyx, y → 1, 1 xxy15. lím xy16. límx, y → 1, 1 x 217. lím y cos y 2 xy x, y → 1, 118. lím sen x x x15. lím16. límx, y → 1, 1 x 2 y 2 x, y → 1, 1 xyx, y → 4, 2 x, y → 2 , 4 y17. lím18. límarcsen y cos xyxy x, y → 2 , 4arccos sen x y17. x, y →lím4, 2 18.y xy19. límy cos xy lím20. límsen x x, y → 4, 2 x, y → 2 , 4 yx, y → 0, 1 arcsen 1 xy xyx, y → 0, 1 arccos 1 xy x y19. lím arcsen xy 20. lím arccos xy21. 19. x, y lím → 0, 1xxyy z 22. 20. x, y →lím0, 1x, y, z 1, 3, 4x, y, z 2, 1, 0 xeyz xyx, y → 0, 1 1 xyx, y → 0, 1 1 xy21.21.límlímxxyyzz22.22.límlímx, y, z → 1, 3, 4x, y, z → 1, 3, 4x, y, z → 2, 1, 0 xeyzx, y, z → 2, 1, 0 xeyz
SECCIÓN 13.2 13.2 Limits Límites and y Continuity continuidad 905 90513.2 Limits and Continuity 905En In Exercises los ejercicios 23–36, a find 36, hallar the limit el límite (if exists). (si existe). If the Si el limit límite does noIn Exercises 23–36, find the limit (if it exists). If the limit doesexiste, not exist, explicar explain por why. qué.not exist, explain why.xy 23. 24. lím2 lím xy 1x23. x, y → 1, 1xy24. x, y →lím2 ylím1, 1xy 2x, y → 1, 1 1 xyx, y → 1, 1 1 xy 225. lím 126. lím 125. x, ylím→ 0, 026. x, ylím→ 0, 02 2x, y → 0, 0 x yx, y → 0, 0 x 2 y 227. 28. lím4 4ylím2 x 2x 427. x, y → 2, 228. x, ylím4 4ylím2 y 24→ 0, 02 2y 2x, y → 2, 2 x yx, y → 0, 0 x 2 2y 229. lím x y30. lím x y 129. x, ylím→ 0, 030. x, ylím→ 2, 1x, y → 0, 0 x yx, y → 2, 1 x y 131. lím x y32. lím x31. x, ylím→ 0, 0232. x, ylím→ 0, 02 2x, y → 0, 0 x 2 yx, y → 0, 0 x 2 y 233. lím34. lím lnx, y → 0, 0 x2 33. 2x, ylím→ 0, 02 2 34. lím lnx, y → 0, 0 x2 y 2x, y → 0, 0 x 2 1 y 2 1xy yz xz35. lím xy yz xz35. x, y, zlím→ 0, 0, 02 2 2x, y, z → 0, 0, 0 x 2 y 2 z 2xy yz36. lím2 xzxy yz 236. x, y, zlím2 xz 2→ 0, 0, 02 2 2x, y, z → 0, 0, 0 x 2 y 2 z 2En In Exercises los ejercicios 37 and 37 y 38, analizar discuss the la continuidad continuity of de the la función functionIn Exercises 37 and 38, discuss the continuity of the functionyevaluar and evaluate el límite the de limit f x, of y(si x, existe) (if it exists) cuando as x, x, y 0, 0, 0.and evaluate the limit of f x, y (if it exists) as x, y → 0, 0 .37. fx, xy z37. f x, y e xy z38. fx, 38. f x, y 1x 22xxcos 2 cos x 2 y 222 x 2 y 2 233z27711 23 y23 yIn En Exercises los ejercicios 39–42, use a 42, graphing utilizar una utility herramienta to make table de graficación showingIn Exercises 39–42, use a graphing utility to make a table showingthe para values elaborar of fx, una tabla at the que given muestre points los for valores each de path. fx, Use y en the losthe values of fx, y at the given points for each path. Use theresult puntos to que make se especifican. conjecture Utilizar about el resultado the limit para of formular fx, una asresult to make a conjecture about the limit of fx, y asconjetura x, 0, sobre Determine el límite whether de fx, the y limit cuando exists x, analytically y → 0, 0.x, y → 0, 0 . Determine whether the limit exists analyticallyand Determinar discuss the analíticamente continuity of si the el function. límite existe y discutir la continuidadde la función. xyand discuss the continuity of the function.39. fx, xy39. fx, y xyz39. fx, y2 2zx zx 2 y 2 y 22 2Path:2Path: y 02Trayectoria: y 02 yPoints: 1, 2 yPoints: 1, 0 ,2 yPuntos: 0.5, 1, 0.1, 0,0.5, 0 , 0.1, 0 ,0.5, 0.01, 0,0.1, 0.001, 0,0.01, 0 , 0.001, 02Path: 0.01, 0, 0.001, 02Path: y x2Points: Trayectoria: y xx1, xPoints: 1, 1 ,xPuntos: 0.5, 0.5 1, 0.1, 1, 0.1 0.5, 0.5 , 0.1, 0.1 ,0.5, 0.01, 0.5, 0.01 0.1, 0.001, 0.1, 0.0010.01, 0.01 , 0.001, 0.0010.01, 0.01,0.001, 0.00140. fx, yz40. fx, yy40. fx, y 2 2zx zPath:x 2 y 2 y 2244Path: y 0Trayectoria: y 034Points: 1, 3Points: 1, 0 ,23Puntos: 0.5, 1, 0.1, 0,20.5, 0 , 0.1, 0 ,20.5, 0.01, 0,0.1, 0.001, 0,0.01, 0 , 0.001, 0Path: 0.01, 0, 0.001, 0y3Path: y xy33Trayectoria: y xyPoints: 1, x 33Points: 1, 1 ,xPuntos: 1, 1,x30.5, 0.5 0.1, 0.1 0.5, 0.5 , 0.1, 0.1 ,0.5, 0.01, 0.5, 0.01 0.1, 0.001, 0.1, 0.0010.01, 0.01 , 0.001, 0.0010.01, 0.01, 0.001, xy 0.00141. fx, xy 2z41. fx, y241. fx, y 2 xy24zx zPath:2 x 2 y 2 y 442Path: x y 2Points: Trayectoria:2 21, x y 2Points: 1, 1 ,Puntos: 0.25, 0.5 1, 1, 0.01, 0.1 y30.25, 0.5 , 0.01, 0.1 ,y0.25, 0.5, 0.01, 0.1,y0.0001, 0.01 43430.0001, 0.01 ,x0.0001, 0.01,40.000001, 0.001x0.000001, 0.001xPath: 0.000001, 0.001Path: x y 2Points: Trayectoria: 1, x 2y 2Points: 1, 1 ,Puntos: 0.25, 0.5 1, 1, 0.01, 0.1 0.25, 0.5 , 0.01, 0.1 ,0.25, 0.0001, 0.5, 0.01 0.01, 0.1,0.0001, 0.01 ,0.0001, 0.000001, 0.01, 0.0010.000001, 0.0010.000001, 0.00115x4345y
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