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0 Limites no Infinito Anteriormente verificamos o comportamento de funções que aumentavam ou diminuíam ilimitadamente a medida que x aproximava-se de um certo número “a”. Agora vamos verificar o comportamento de funções a medida que x cresce ou decresce indefinidamente, ou seja, quando x→-∞ ou x→+∞. Consideremos a função 𝑓(𝑥) = 3𝑥 𝑥+1 e o seu comportamento à medida que x→-∞ ou x→+∞ conforme a tabela abaixo. x 1 3 )( x x xf x 1 3 )( x x xf -5 3,75 1 1,5 -10 3,333... 10 2,7272... -100 3,0303... 100 2,9702970... -1000 3,003003... 1000 2,997002997... -10 000 3,00030003.... 10 000 2,99970002997... -100 000 3,0000300003... 100 000 2,9999700002997... -1000 000 3,000003000003... 1000 000 2,999997000002997... Por meio da tabela anterior podemos observar que f(x) pode tornar-se tão próxima de 3 quanto desejarmos, basta tomarmos valores de x suficientemente grandes, ou fazendo x decrescer a valores negativos indefinidamente, neste caso dizemos que o 𝑙𝑖𝑚 𝑥→−∞ 𝑓(𝑥) = 3 e também que 𝑙𝑖𝑚 𝑥→+∞ 𝑓(𝑥) = 3, pois tomando valores de x negativos cada vez menores ou valores de x positivos cada vez maiores, f(x) tende a 3. A partir da tabela anterior podemos esboçar o gráfico de f(x) abaixo. Ao fazermos x→±∞ as curvas da função tendem a reta horizontal y = 3, chamada de assíntota horizontal. 1 * Os teoremas a respeito de limites de funções também são válidos para quando x→±∞. O teorema seguinte tem um importante papel na determinação de limites no infinito. Teorema: Se r for um inteiro positivo qualquer, então: i) 𝑙𝑖𝑚 𝑥→+∞ 1 𝑥𝑟 = 0 ii) 𝑙𝑖𝑚 𝑥→−∞ 1 𝑥𝑟 = 0 Exemplos e exercícios: 1) Calcule 𝑙𝑖𝑚 𝑥→+∞ 4𝑥+3 𝑥2−2 . 2) Calcule 𝑙𝑖𝑚 𝑥→−∞ 𝑥+7 √𝑥2+7𝑥 . 3) Calcule 𝑙𝑖𝑚 𝑥→+∞ 2𝑥3+3 600𝑥2−2𝑥 . 4) Calcule os limites: a) 𝑙𝑖𝑚 𝑥→−∞ 𝑥5 − 2𝑥4 + 5𝑥2 + 3𝑥 − 7 b) 𝑙𝑖𝑚 𝑥→+∞ √𝑥2 + 3𝑥 + 4 − 𝑥 5) Mostre que se P(x) = 𝑎0 𝑥 𝑛 + 𝑎1𝑥 𝑛−1 + ⋯ + 𝑎𝑛 e Q(x) = 𝑏0 𝑥 𝑚 + 𝑏1𝑥 𝑚−1 + ⋯ + 𝑏𝑚, então: 𝑙𝑖𝑚 𝑥→±∞ 𝑃(𝑥) 𝑄(𝑥) = 𝑙𝑖𝑚 𝑥→±∞ 𝑎0𝑥 𝑛 𝑏0𝑥𝑚 Definição: A reta y = b é denominada assíntota horizontal ao gráfico da função f(x) se uma das seguintes afirmações forem satisfeitas: i) 𝑙𝑖𝑚 𝑥→+∞ 𝑓(𝑥) = 𝑏 e para algum nº N, se x > N; 𝑓(𝑥) ≠ 𝑏. ii) 𝑙𝑖𝑚 𝑥→−∞ 𝑓(𝑥) = 𝑏 e para algum nº N, se x < N; 𝑓(𝑥) ≠ 𝑏.
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