Consider the function [tex]f(x)=\left\{\begin{array}{l}3x-2 \text{ if } x\ \textless \ 2 \\ 4x+2 \text{ if } x \geq 2\end{array}\right.[/tex]

Determine if [tex]\lim_{x \rightarrow 2} f(x)[/tex] exists.



Answer :

Para determinar si existe el límite de la función [tex]\( f(x) \)[/tex] cuando [tex]\( x \)[/tex] tiende a 2, debemos examinar los límites laterales de [tex]\( f(x) \)[/tex] a medida que [tex]\( x \)[/tex] se aproxima a 2 desde la izquierda y desde la derecha. Analicemos cada caso:

1. Límite lateral por la izquierda cuando [tex]\( x \)[/tex] se aproxima a 2 ([tex]\( x \to 2^- \)[/tex]):
- Dado [tex]\( f(x)=3x-2 \)[/tex] si [tex]\( x<2 \)[/tex],
- Evaluamos este valor en [tex]\( x=2 \)[/tex]:
[tex]\[ \lim_{x \to 2^-} f(x) = 3 \cdot 2 - 2 = 6 - 2 = 4. \][/tex]

2. Límite lateral por la derecha cuando [tex]\( x \)[/tex] se aproxima a 2 ([tex]\( x \to 2^+ \)[/tex]):
- Dado [tex]\( f(x) = 4x + 2 \)[/tex] si [tex]\( x \geq 2 \)[/tex],
- Evaluamos este valor en [tex]\( x=2 \)[/tex]:
[tex]\[ \lim_{x \to 2^+} f(x) = 4 \cdot 2 + 2 = 8 + 2 = 10. \][/tex]

Podemos observar que los límites laterales no son iguales:
- El límite por la izquierda es 4.
- El límite por la derecha es 10.

Dado que estos dos límites laterales no son iguales, concluimos que el límite de [tex]\( f(x) \)[/tex] cuando [tex]\( x \)[/tex] tiende a 2 no existe.