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Noção Intuitiva de Limite Noção Intuitiva Sucessões numéricas Dizemos que: 1, 2, 3, 4, 5, .... Os termos tornam-se cada vez maiores, sem atingir um limite x + Os números aproximam-se cada vez mais de 1, sem nunca atingir esse valor x 1 1, 0, -1, -2, -3, ... Os termos tornam-se cada vez menores, sem atingir um limite x - ,..... 6 5 , 5 4 , 4 3 , 3 2 , 2 1 Limites Seja y = f(x) = 2x + 1 Aproximação à direita Aproximação à esquerda x y 1,5 4 1,3 3,6 1,1 3,2 1,05 3,1 1,02 3,04 1,01 3,02 x y 0,5 2 0,7 2,4 0,9 2,8 0,95 2,9 0,98 2,96 0,99 2,98 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 y x Limites Nota-se que quando x tende para 1, pelos dois lados, ao mesmo tempo, y tende para 3, ou seja, (x 1) implica em (y 3). Assim, diz-se que: 3)12(lim)(lim 11 xxf xx Neste caso o limite é igual ao valor da função. f(x) = f(1) = 3 1 lim x Limites x f(x) = x + 3 2 5 1,5 4,5 1,25 4,25 1,1 4,1 1,01 4,01 1,001 4,001 1,0001 4,0001 4)(lim 1 xf x 4)(lim 1 xf x Estudemos o comportamento da função f(x) quando x estiver próximo de 1, mas não for igual a 1. x f(x) = x + 3 0 3 0,25 3,25 0,75 3,75 0,9 3,9 0,99 3,99 0,999 3,999 Dada a função f: IR IR, definida por f(x) = x + 3. 4 1 x y Pela esquerda Pela direita Definição de Limites Seja f(x) definida em um intervalo aberto em torno de “a” (um número real), exceto talvez em a. c a d Dizemos que f(x) tem limite L quando x tende a “a”. Seja f(x) uma função definida em um intervalo aberto em torno de x0, exceto, possivelmente em x0. Se f(x) fica arbitrariamente próxima de L para todos os valores de x suficientemente próximos de x0, então dizemos que a função f tem limite L quando x tende para x0 e escrevemos: Definição informal de limite 0x x lim f(x) L x0 Cálculo - Limites Para o cálculo do limite de uma função basta substituir o valor para o qual x está tendendo (valor genérico “a”) na expressão da função f(x). No entanto, esta regra falha, algumas vezes (nem sempre) para funções racionais. Isto acontece quando se faz a substituição direta de x por seu valor de tendência e encontra-se indeterminação (0/0 ou b/0 ou / ou /0). Expressões indeterminadas: Considere o seguinte limite: Se fôssemos resolver de acordo com as ferramentas já conhecidas chegaríamos ao seguinte resultado: 0 0 33 273 3 27 lim 33 3 x x x 3 27 lim 3 3 x x x EXEMPLO EXEMPLO Expressões indeterminadas Mas vejamos o gráfico desta função: x f(x) 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 24,39 25,24 26,11 27 27,91 28,84 29,79 L • Apesar da função não estar definida no ponto x = 3, quando nos aproximamos de x = 3, f(x) se aproxima de 27. Portanto: • Mas como se resolve a equação algébrica de modo a chegar a este valor? 27 3 27 lim 3 3 x x x Exemplo: Uma dose de um medicamento foi administrado a um paciente, por via intravenosa. Um modelo matemático para avaliar a quantidade q, em mg, do medicamento, na corrente sanguínea, t horas após iniciada a administração, é q(t) = (t²-2t-3)/(t-3). Sabendo que uma certa quantidade indicada para este tipo de paciente foi recomendada pelo médico e que o tempo necessário para este medicamento fazer efeito é de aproximadamente 3 horas. Quando o tempo tende a essas 3 horas, qual a quantidade de medicamento, em mg, que havia na corrente sanguínea do paciente? Algumas fórmulas que auxiliam as simplificações nos cálculos dos limites. Produtos notáveis: Fatorações: onde x' e x'' são as raízes obtidas pela Conjugado de radicais: Vamos resolver... Bibliografia GUIDORIZZI, Luiz Hamilton. Um curso de cálculo. 5º ed. Volume 1- LTC, São Paulo, 2001. LARSON, Roland E. HOSTETLER, Robert P., EDWARDS, Bruce H. Cálculo com Aplicações. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2005.
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