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Cálculo I Humberto José Bortolossi Departamento de Matemática Aplicada Universidade Federal Fluminense Aula 5 13 de setembro de 2007 Aula 5 Cálculo I 1 Exercícios da última aula Aula 5 Cálculo I 2 Relembrando o teorema do confronto Se f (x) ≤ g(x) ≤ h(x) quando x está próximo de p (exceto possivelmente em p) e lim x→p f (x) = L = limx→p h(x), então lim x→p g(x) = L. Teorema Este teorema também é conhecido como o teorema do sanduíche. Aula 5 Cálculo I 3 Relembrando o teorema do anulamento Se y = f (x) é uma função limitada em torno de um ponto p e limx→p g(x) = 0, então lim x→p(f (x) · g(x)) = 0. Teorema Aula 5 Cálculo I 4 Exercício [35] da página 110 do livro do Stewart Estude lim x→0 x4 cos ( 2 x ) . Solução. Temos que para todo x 6= 0, −1 ≤ cos(2/x) ≤ +1. Logo, multipli- cando estas desigualdades por x4 para x 6= 0, vemos que −x4 ≤ x4 cos ( 2 x ) ≤ +x4. Como limx→0(−x)4 = 0 = limx→0(+x4), segue-se pelo teorema do confronto que lim x→0 x4 cos ( 2 x ) = 0. Aula 5 Cálculo I 5 Exercício [35] da página 110 do livro do Stewart Estude lim x→0 x4 cos ( 2 x ) . Solução. Temos que para todo x 6= 0, −1 ≤ cos(2/x) ≤ +1. Logo, multipli- cando estas desigualdades por x4 para x 6= 0, vemos que −x4 ≤ x4 cos ( 2 x ) ≤ +x4. Como limx→0(−x)4 = 0 = limx→0(+x4), segue-se pelo teorema do confronto que lim x→0 x4 cos ( 2 x ) = 0. Aula 5 Cálculo I 6 Exercício [35] da página 110 do livro do Stewart Estude lim x→0 x4 cos ( 2 x ) . Solução. Temos que para todo x 6= 0, −1 ≤ cos(2/x) ≤ +1. Logo, multipli- cando estas desigualdades por x4 para x 6= 0, vemos que −x4 ≤ x4 cos ( 2 x ) ≤ +x4. Como limx→0(−x)4 = 0 = limx→0(+x4), segue-se pelo teorema do confronto que lim x→0 x4 cos ( 2 x ) = 0. Aula 5 Cálculo I 7 Exercício [35] da página 110 do livro do Stewart Estude lim x→0 x4 cos ( 2 x ) . Solução. Temos que para todo x 6= 0, −1 ≤ cos(2/x) ≤ +1. Logo, multipli- cando estas desigualdades por x4 para x 6= 0, vemos que −x4 ≤ x4 cos ( 2 x ) ≤ +x4. Como limx→0(−x)4 = 0 = limx→0(+x4), segue-se pelo teorema do confronto que lim x→0 x4 cos ( 2 x ) = 0. Aula 5 Cálculo I 8 Exercício [35] da página 110 do livro do Stewart Estude lim x→0 x4 cos ( 2 x ) . Solução. Temos que para todo x 6= 0, −1 ≤ cos(2/x) ≤ +1. Logo, multipli- cando estas desigualdades por x4 para x 6= 0, vemos que −x4 ≤ x4 cos ( 2 x ) ≤ +x4. Como limx→0(−x)4 = 0 = limx→0(+x4), segue-se pelo teorema do confronto que lim x→0 x4 cos ( 2 x ) = 0. Aula 5 Cálculo I 9 Exercício [35] da página 110 do livro do Stewart Estude lim x→0 x4 cos ( 2 x ) . Solução. Temos que para todo x 6= 0, −1 ≤ cos(2/x) ≤ +1. Logo, multipli- cando estas desigualdades por x4 para x 6= 0, vemos que −x4 ≤ x4 cos ( 2 x ) ≤ +x4. Como limx→0(−x)4 = 0 = limx→0(+x4), segue-se pelo teorema do confronto que lim x→0 x4 cos ( 2 x ) = 0. Aula 5 Cálculo I 10 Exercício [36] da página 110 do livro do Stewart Estude lim x→0+ √ x 2sen(pi/x). Solução. Temos que para todo x 6= 0, −1 ≤ sen(pi/x) ≤ +1. Logo, exponen- ciando, vemos que 2−1 ≤ 2sen(pi/x) ≤ 2+1. Isto mostra que y = f (x) = 2sen(pi/x) é uma função limitada. Agora, como limx→0+ √ x = 0, segue-se pelo teorema do anulamento que lim x→0+ √ x 2sen(pi/x) = 0. Aula 5 Cálculo I 11 Exercício [36] da página 110 do livro do Stewart Estude lim x→0+ √ x 2sen(pi/x). Solução. Temos que para todo x 6= 0, −1 ≤ sen(pi/x) ≤ +1. Logo, exponen- ciando, vemos que 2−1 ≤ 2sen(pi/x) ≤ 2+1. Isto mostra que y = f (x) = 2sen(pi/x) é uma função limitada. Agora, como limx→0+ √ x = 0, segue-se pelo teorema do anulamento que lim x→0+ √ x 2sen(pi/x) = 0. Aula 5 Cálculo I 12 Exercício [36] da página 110 do livro do Stewart Estude lim x→0+ √ x 2sen(pi/x). Solução. Temos que para todo x 6= 0, −1 ≤ sen(pi/x) ≤ +1. Logo, exponen- ciando, vemos que 2−1 ≤ 2sen(pi/x) ≤ 2+1. Isto mostra que y = f (x) = 2sen(pi/x) é uma função limitada. Agora, como limx→0+ √ x = 0, segue-se pelo teorema do anulamento que lim x→0+ √ x 2sen(pi/x) = 0. Aula 5 Cálculo I 13 Exercício [36] da página 110 do livro do Stewart Estude lim x→0+ √ x 2sen(pi/x). Solução. Temos que para todo x 6= 0, −1 ≤ sen(pi/x) ≤ +1. Logo, exponen- ciando, vemos que 2−1 ≤ 2sen(pi/x) ≤ 2+1. Isto mostra que y = f (x) = 2sen(pi/x) é uma função limitada. Agora, como limx→0+ √ x = 0, segue-se pelo teorema do anulamento que lim x→0+ √ x 2sen(pi/x) = 0. Aula 5 Cálculo I 14 Exercício [36] da página 110 do livro do Stewart Estude lim x→0+ √ x 2sen(pi/x). Solução. Temos que para todo x 6= 0, −1 ≤ sen(pi/x) ≤ +1. Logo, exponen- ciando, vemos que 2−1 ≤ 2sen(pi/x) ≤ 2+1. Isto mostra que y = f (x) = 2sen(pi/x) é uma função limitada. Agora, como limx→0+ √ x = 0, segue-se pelo teorema do anulamento que lim x→0+ √ x 2sen(pi/x) = 0. Aula 5 Cálculo I 15 Exercício [36] da página 110 do livro do Stewart Estude lim x→0+ √ x 2sen(pi/x). Solução. Temos que para todo x 6= 0, −1 ≤ sen(pi/x) ≤ +1. Logo, exponen- ciando, vemos que 2−1 ≤ 2sen(pi/x) ≤ 2+1. Isto mostra que y = f (x) = 2sen(pi/x) é uma função limitada. Agora, como limx→0+ √ x = 0, segue-se pelo teorema do anulamento que lim x→0+ √ x 2sen(pi/x) = 0. Aula 5 Cálculo I 16 Problemas de organização e erros freqüentes Aula 5 Cálculo I 17 Problemas de organização e erros freqüentes Aula 5 Cálculo I 18 Problemas de organização e erros freqüentes Aula 5 Cálculo I 19 Problemas de organização e erros freqüentes Aula 5 Cálculo I 20 Problemas de organização e erros freqüentes Aula 5 Cálculo I 21 Problemas de organização e erros freqüentes Aula 5 Cálculo I 22 Problemas de organização e erros freqüentes Aula 5 Cálculo I 23 Problemas de organização e erros freqüentes Aula 5 Cálculo I 24 Problemas de organização e erros freqüentes Aula 5 Cálculo I 25 Problemas de organização e erros freqüentes Aula 5 Cálculo I 26 Problemas de organização e erros freqüentes Aula 5 Cálculo I 27 As definições formais de limite e limites laterais Aula 5 Cálculo I 28 Motivação para a definição formal de limite lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 (∗) = lim x→3 2 (x − 1/2)(x − 3) x − 3 = lim x→3 (2 x − 1) = 2 (3)− 1 = 5. f (x) = 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 2 x − 1, para x 6= 3. Aula 5 Cálculo I 29 (∗) pois 2 x2 − 7 x + 3 = 2 (x − 1/2)(x − 3). Motivação para a definição formal de limite lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 (∗) = lim x→3 2 (x − 1/2)(x − 3) x − 3 = lim x→3 (2 x − 1) = 2 (3)− 1 = 5. f (x) = 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 2 x − 1, para x 6= 3. Aula 5 Cálculo I 30 (∗) pois 2 x2 − 7 x + 3 = 2 (x − 1/2)(x − 3). Motivação para a definição formal de limite lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 (∗) = lim x→3 2 (x − 1/2)(x − 3) x − 3 = lim x→3 (2 x − 1) = 2 (3)− 1 = 5. f (x) = 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 2 x − 1, para x 6= 3. Aula 5 Cálculo I 31 (∗) pois 2 x2 − 7 x + 3 = 2 (x − 1/2)(x − 3). Motivação para a definição formal de limite lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 (∗) = lim x→3 2 (x − 1/2)(x − 3) x − 3 = lim x→3 (2 x − 1) = 2 (3)− 1 = 5. f (x) = 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 2 x − 1, para x 6= 3. Aula 5 Cálculo I 32 (∗) pois 2 x2 − 7 x + 3 = 2 (x − 1/2)(x − 3). Motivação para a definição formal de limite lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 (∗) = lim x→3 2 (x − 1/2)(x − 3) x − 3 = lim x→3 (2 x − 1) = 2 (3)− 1 = 5. f (x)= 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 2 x − 1, para x 6= 3. Aula 5 Cálculo I 33 (∗) pois 2 x2 − 7 x + 3 = 2 (x − 1/2)(x − 3). Motivação para a definição formal de limite lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 (∗) = lim x→3 2 (x − 1/2)(x − 3) x − 3 = lim x→3 (2 x − 1) = 2 (3)− 1 = 5. f (x) = 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 2 x − 1, para x 6= 3. Aula 5 Cálculo I 34 (∗) pois 2 x2 − 7 x + 3 = 2 (x − 1/2)(x − 3). Visualizando os elementos da definição no GeoGebra Aula 5 Cálculo I 35 Definição formal de limite Seja f uma função definida em um intervalo aberto que contém o número p, exceto possivelmente o próprio número p. Então dizemos que o limite de f (x) quando x tende a p é o número real L se para todo número � > 0, existe um número δ > 0 tal que se 0 < |x − p|︸ ︷︷ ︸ distância entre x e p < δ, então |f (x)− L|︸ ︷︷ ︸ distância entre f (x) e L < �. Neste caso escreveremos lim x→p f (x) = L. Definição Aula 5 Cálculo I 36 Definição formal de limite Seja f uma função definida em um intervalo aberto que contém o número p, exceto possivelmente o próprio número p. Então dizemos que o limite de f (x) quando x tende a p é o número real L se para todo número � > 0, existe um número δ > 0 tal que se 0 < |x − p|︸ ︷︷ ︸ distância entre x e p < δ, então |f (x)− L|︸ ︷︷ ︸ distância entre f (x) e L < �. Neste caso escreveremos lim x→p f (x) = L. Definição Aula 5 Cálculo I 37 Definição formal de limite Seja f uma função definida em um intervalo aberto que contém o número p, exceto possivelmente o próprio número p. Então dizemos que o limite de f (x) quando x tende a p é o número real L se para todo número � > 0, existe um número δ > 0 tal que se 0 < |x − p|︸ ︷︷ ︸ distância entre x e p < δ, então |f (x)− L|︸ ︷︷ ︸ distância entre f (x) e L < �. Neste caso escreveremos lim x→p f (x) = L. Definição Aula 5 Cálculo I 38 Definição formal de limite Seja f uma função definida em um intervalo aberto que contém o número p, exceto possivelmente o próprio número p. Então dizemos que o limite de f (x) quando x tende a p é o número real L se para todo número � > 0, existe um número δ > 0 tal que se 0 < |x − p|︸ ︷︷ ︸ distância entre x e p < δ, então |f (x)− L|︸ ︷︷ ︸ distância entre f (x) e L < �. Neste caso escreveremos lim x→p f (x) = L. Definição Aula 5 Cálculo I 39 Definição formal de limite Seja f uma função definida em um intervalo aberto que contém o número p, exceto possivelmente o próprio número p. Então dizemos que o limite de f (x) quando x tende a p é o número real L se para todo número � > 0, existe um número δ > 0 tal que se 0 < |x − p|︸ ︷︷ ︸ distância entre x e p < δ, então |f (x)− L|︸ ︷︷ ︸ distância entre f (x) e L < �. Neste caso escreveremos lim x→p f (x) = L. Definição Aula 5 Cálculo I 40 Exemplo Mostre que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Solução. Temos que f (x) = (2 x2 − 7 x + 3)/(x − 3) = 2 x − 1 para x 6= 3, p = 3 e L = 5. Agora |f (x)− L| = |(2 x − 1)− 5| = |2 x − 6| = |2 (x − 3)| = 2 |x − 3|. Assim, dado � > 0 qualquer, escolhendo δ = �/2, vemos que se 0 < |x − 3| < δ então |f (x)− 5| = 2 |x − 3| < 2 δ = 2 (�/2) = �. Isto mostra que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Aula 5 Cálculo I 41 Exemplo Mostre que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Solução. Temos que f (x) = (2 x2 − 7 x + 3)/(x − 3) = 2 x − 1 para x 6= 3, p = 3 e L = 5. Agora |f (x)− L| = |(2 x − 1)− 5| = |2 x − 6| = |2 (x − 3)| = 2 |x − 3|. Assim, dado � > 0 qualquer, escolhendo δ = �/2, vemos que se 0 < |x − 3| < δ então |f (x)− 5| = 2 |x − 3| < 2 δ = 2 (�/2) = �. Isto mostra que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Aula 5 Cálculo I 42 Exemplo Mostre que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Solução. Temos que f (x) = (2 x2 − 7 x + 3)/(x − 3) = 2 x − 1 para x 6= 3, p = 3 e L = 5. Agora |f (x)− L| = |(2 x − 1)− 5| = |2 x − 6| = |2 (x − 3)| = 2 |x − 3|. Assim, dado � > 0 qualquer, escolhendo δ = �/2, vemos que se 0 < |x − 3| < δ então |f (x)− 5| = 2 |x − 3| < 2 δ = 2 (�/2) = �. Isto mostra que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Aula 5 Cálculo I 43 Exemplo Mostre que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Solução. Temos que f (x) = (2 x2 − 7 x + 3)/(x − 3) = 2 x − 1 para x 6= 3, p = 3 e L = 5. Agora |f (x)− L| = |(2 x − 1)− 5| = |2 x − 6| = |2 (x − 3)| = 2 |x − 3|. Assim, dado � > 0 qualquer, escolhendo δ = �/2, vemos que se 0 < |x − 3| < δ então |f (x)− 5| = 2 |x − 3| < 2 δ = 2 (�/2) = �. Isto mostra que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Aula 5 Cálculo I 44 Exemplo Mostre que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Solução. Temos que f (x) = (2 x2 − 7 x + 3)/(x − 3) = 2 x − 1 para x 6= 3, p = 3 e L = 5. Agora |f (x)− L| = |(2 x − 1)− 5| = |2 x − 6| = |2 (x − 3)| = 2 |x − 3|. Assim, dado � > 0 qualquer, escolhendo δ = �/2, vemos que se 0 < |x − 3| < δ então |f (x)− 5| = 2 |x − 3| < 2 δ = 2 (�/2) = �. Isto mostra que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Aula 5 Cálculo I 45 Exemplo Mostre que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Solução. Temos que f (x) = (2 x2 − 7 x + 3)/(x − 3) = 2 x − 1 para x 6= 3, p = 3 e L = 5. Agora |f (x)− L| = |(2 x − 1)− 5| = |2 x − 6| = |2 (x − 3)| = 2 |x − 3|. Assim, dado � > 0 qualquer, escolhendo δ = �/2, vemos que se 0 < |x − 3| < δ então |f (x)− 5| = 2 |x − 3| < 2 δ = 2 (�/2) = �. Isto mostra que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Aula 5 Cálculo I 46 Exemplo Mostre que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Solução. Temos que f (x) = (2 x2 − 7 x + 3)/(x − 3) = 2 x − 1 para x 6= 3, p = 3 e L = 5. Agora |f (x)− L| = |(2 x − 1)− 5| = |2 x − 6| = |2 (x − 3)| = 2 |x − 3|. Assim, dado � > 0 qualquer, escolhendo δ = �/2, vemos que se 0 < |x − 3| < δ então |f (x)− 5| = 2 |x − 3| < 2 δ = 2 (�/2) = �. Isto mostra que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Aula 5 Cálculo I 47 Exemplo Mostre que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Solução. Temos que f (x) = (2 x2 − 7 x + 3)/(x − 3) = 2 x − 1 para x 6= 3, p = 3 e L = 5. Agora |f (x)− L| = |(2 x − 1)− 5| = |2 x − 6| = |2 (x − 3)| = 2 |x − 3|. Assim, dado � > 0 qualquer, escolhendo δ = �/2, vemos que se 0 < |x − 3| < δ então |f (x)− 5| = 2 |x − 3| < 2 δ = 2 (�/2) = �. Isto mostra que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Aula 5 Cálculo I 48 Exemplo Mostre que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Solução. Temos que f (x) = (2 x2 − 7 x + 3)/(x − 3) = 2 x − 1 para x 6= 3, p = 3 e L = 5. Agora |f (x)− L| = |(2 x − 1)− 5| = |2 x − 6| = |2 (x − 3)| = 2 |x − 3|. Assim, dado � > 0 qualquer, escolhendo δ = �/2, vemos que se 0 < |x − 3| < δ então |f (x)− 5| = 2 |x − 3| < 2 δ = 2 (�/2) = �. Isto mostra que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Aula 5 Cálculo I 49 Exemplo Mostre que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Solução. Temos que f (x) = (2 x2 − 7 x + 3)/(x − 3) = 2 x − 1 para x 6= 3, p = 3 e L = 5. Agora |f (x)− L| = |(2 x − 1)− 5| = |2 x − 6| = |2 (x − 3)| = 2 |x − 3|. Assim, dado � > 0 qualquer, escolhendo δ = �/2, vemos que se 0 < |x − 3| < δ então |f (x)− 5| = 2 |x − 3| < 2 δ = 2 (�/2) = �. Isto mostra que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Aula 5 Cálculo I 50 Exemplo Mostre que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Solução. Temos que f (x) = (2 x2 − 7 x + 3)/(x − 3) = 2 x − 1 para x 6= 3, p = 3 e L = 5. Agora |f (x)− L| = |(2 x − 1)− 5| = |2 x − 6| = |2 (x − 3)| = 2 |x − 3|. Assim, dado � > 0 qualquer, escolhendo δ = �/2, vemos que se 0 < |x − 3| < δ então |f (x)− 5| = 2 |x − 3| < 2 δ = 2 (�/2) = �. Isto mostra que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Aula 5 Cálculo I 51 Exemplo Mostre que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Solução. Temos que f (x) =(2 x2 − 7 x + 3)/(x − 3) = 2 x − 1 para x 6= 3, p = 3 e L = 5. Agora |f (x)− L| = |(2 x − 1)− 5| = |2 x − 6| = |2 (x − 3)| = 2 |x − 3|. Assim, dado � > 0 qualquer, escolhendo δ = �/2, vemos que se 0 < |x − 3| < δ então |f (x)− 5| = 2 |x − 3| < 2 δ = 2 (�/2) = �. Isto mostra que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Aula 5 Cálculo I 52 Exemplo Mostre que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Solução. Temos que f (x) = (2 x2 − 7 x + 3)/(x − 3) = 2 x − 1 para x 6= 3, p = 3 e L = 5. Agora |f (x)− L| = |(2 x − 1)− 5| = |2 x − 6| = |2 (x − 3)| = 2 |x − 3|. Assim, dado � > 0 qualquer, escolhendo δ = �/2, vemos que se 0 < |x − 3| < δ então |f (x)− 5| = 2 |x − 3| < 2 δ = 2 (�/2) = �. Isto mostra que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Aula 5 Cálculo I 53 Exemplo Mostre que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Solução. Temos que f (x) = (2 x2 − 7 x + 3)/(x − 3) = 2 x − 1 para x 6= 3, p = 3 e L = 5. Agora |f (x)− L| = |(2 x − 1)− 5| = |2 x − 6| = |2 (x − 3)| = 2 |x − 3|. Assim, dado � > 0 qualquer, escolhendo δ = �/2, vemos que se 0 < |x − 3| < δ então |f (x)− 5| = 2 |x − 3| < 2 δ = 2 (�/2) = �. Isto mostra que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Aula 5 Cálculo I 54 Exemplo Mostre que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Solução. Temos que f (x) = (2 x2 − 7 x + 3)/(x − 3) = 2 x − 1 para x 6= 3, p = 3 e L = 5. Agora |f (x)− L| = |(2 x − 1)− 5| = |2 x − 6| = |2 (x − 3)| = 2 |x − 3|. Assim, dado � > 0 qualquer, escolhendo δ = �/2, vemos que se 0 < |x − 3| < δ então |f (x)− 5| = 2 |x − 3| < 2 δ = 2 (�/2) = �. Isto mostra que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Aula 5 Cálculo I 55 Exemplo Mostre que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Solução. Temos que f (x) = (2 x2 − 7 x + 3)/(x − 3) = 2 x − 1 para x 6= 3, p = 3 e L = 5. Agora |f (x)− L| = |(2 x − 1)− 5| = |2 x − 6| = |2 (x − 3)| = 2 |x − 3|. Assim, dado � > 0 qualquer, escolhendo δ = �/2, vemos que se 0 < |x − 3| < δ então |f (x)− 5| = 2 |x − 3| < 2 δ = 2 (�/2) = �. Isto mostra que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Aula 5 Cálculo I 56 Exemplo Mostre que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Solução. Temos que f (x) = (2 x2 − 7 x + 3)/(x − 3) = 2 x − 1 para x 6= 3, p = 3 e L = 5. Agora |f (x)− L| = |(2 x − 1)− 5| = |2 x − 6| = |2 (x − 3)| = 2 |x − 3|. Assim, dado � > 0 qualquer, escolhendo δ = �/2, vemos que se 0 < |x − 3| < δ então |f (x)− 5| = 2 |x − 3| < 2 δ = 2 (�/2) = �. Isto mostra que lim x→3 2 x2 − 7 x + 3 x − 3 = 5. Aula 5 Cálculo I 57 Um exemplo onde não existe o limite Aula 5 Cálculo I 58 Definição formal de limite lateral à esquerda Dizemos que lim x→p+ = L se para todo número � > 0, existe um número δ > 0 tal que se 0 < |x−p| < δ e x > p, então |f (x)−L| < �. Definição Aula 5 Cálculo I 59 Definição formal de limite lateral à direita Dizemos que lim x→p− = L se para todo número � > 0, existe um número δ > 0 tal que se 0 < |x−p| < δ e x < p, então |f (x)−L| < �. Definição Aula 5 Cálculo I 60 Limites infinitos e assíntotas verticais Aula 5 Cálculo I 61 Cuidado! f (x) = 1 x2 x q(x) − 0.1000 100 − 0.0100 10 000 − 0.0010 1 000000 − 0.0001 100 000000 + 0.0000 não está definida + 0.0001 100 000000 + 0.0010 1 000000 + 0.0100 10 000 + 0.1000 100 Aula 5 Cálculo I 62 Cuidado! f (x) = 1 x2 x q(x) − 0.1000 100 − 0.0100 10 000 − 0.0010 1 000000 − 0.0001 100 000000 + 0.0000 não está definida + 0.0001 100 000000 + 0.0010 1 000000 + 0.0100 10 000 + 0.1000 100 Aula 5 Cálculo I 63 Cuidado! f (x) = 1 x2 x q(x) − 0.1000 100 − 0.0100 10 000 − 0.0010 1 000000 − 0.0001 100 000000 + 0.0000 não está definida + 0.0001 100 000000 + 0.0010 1 000000 + 0.0100 10 000 + 0.1000 100 Aula 5 Cálculo I 64 Cuidado! f (x) = 1 x2 x q(x) − 0.1000 100 − 0.0100 10 000 − 0.0010 1 000000 − 0.0001 100 000000 + 0.0000 não está definida + 0.0001 100 000000 + 0.0010 1 000000 + 0.0100 10 000 + 0.1000 100 Aula 5 Cálculo I 65 Cuidado! f (x) = 1 x2 x q(x) − 0.1000 100 − 0.0100 10 000 − 0.0010 1 000000 − 0.0001 100 000000 + 0.0000 não está definida + 0.0001 100 000000 + 0.0010 1 000000 + 0.0100 10 000 + 0.1000 100 Aula 5 Cálculo I 66 Cuidado! f (x) = 1 x2 x q(x) − 0.1000 100 − 0.0100 10 000 − 0.0010 1 000000 − 0.0001 100 000000 + 0.0000 não está definida + 0.0001 100 000000 + 0.0010 1 000000 + 0.0100 10 000 + 0.1000 100 Aula 5 Cálculo I 67 Cuidado! f (x) = 1 x2 x q(x) − 0.1000 100 − 0.0100 10 000 − 0.0010 1 000000 − 0.0001 100 000000 + 0.0000 não está definida + 0.0001 100 000000 + 0.0010 1 000000 + 0.0100 10 000 + 0.1000 100 Aula 5 Cálculo I 68 Cuidado! f (x) = 1 x2 x q(x) − 0.1000 100 − 0.0100 10 000 − 0.0010 1 000000 − 0.0001 100 000000 + 0.0000 não está definida + 0.0001 100 000000 + 0.0010 1 000000 + 0.0100 10 000 + 0.1000 100 Aula 5 Cálculo I 69 Cuidado! f (x) = 1 x2 x q(x) − 0.1000 100 − 0.0100 10 000 − 0.0010 1 000000 − 0.0001 100 000000 + 0.0000 não está definida + 0.0001 100 000000 + 0.0010 1 000000 + 0.0100 10 000 + 0.1000 100 Aula 5 Cálculo I 70 Cuidado! f (x) = 1 x2 x q(x) − 0.1000 100 − 0.0100 10 000 − 0.0010 1 000000 − 0.0001 100 000000 + 0.0000 não está definida + 0.0001 100 000000 + 0.0010 1 000000 + 0.0100 10 000 + 0.1000 100 Aula 5 Cálculo I 71 Exemplo lim x→0 1 x2 = +∞. Aula 5 Cálculo I 72 Limite infinito (de um ponto de vista informal) Seja f uma função definida em ambos os lados de p, exceto possivelmente em p. Dizemos que lim x→p f (x) = +∞ se podemos fazer os valores de f (x) ficarem arbitrariamente grandes (tão grandes quanto quisermos) por meio de uma escolha adequada de x nas proximidades de p, mas não igual a p. Definição Aula 5 Cálculo I 73 Exemplo lim x→0 − 1 x2 = −∞. Aula 5 Cálculo I 74 Limite infinito (de um ponto de vista informal) Seja f uma função definida em ambos os lados de p, exceto possivelmente em p. Dizemos que lim x→p f (x) = −∞ se podemos fazer os valores de f (x) ficarem arbitrariamente grandes, porém negativos, escolhendo-se valores de x próximos de p, porém diferentes do próprio p. Definição Aula 5 Cálculo I 75 Limites laterais infinitos Definições análogas podem ser dadas no caso de limites laterais: lim x→p+ f (x) = +∞, lim x→p+ f (x) = −∞, lim x→p− f (x) = +∞, lim x→p− f (x) = −∞. Aula 5 Cálculo I 76 Exemplo lim x→3+ 1 x − 3 = +∞ e limx→3− 1 x − 3 = −∞. Aula 5 Cálculo I 77 Assíntota vertical A reta x = p é uma assíntota vertical do gráfico de y = f (x) se pelo menos uma das seguintes condições estiver satisfeita: lim x→p+ f (x) = +∞, lim x→p+ f (x) = −∞, lim x→p− f (x) = +∞, lim x→p− f (x) = −∞. Definição Aula 5 Cálculo I 78 Exemplo As assíntotas verticais de y = tg(x) são x = +pi/2, x = −pi/2, x = +3pi/2, x = −3pi/2, etc. Aula 5 Cálculo I 79 Exemplo A assíntota vertical de y = ln(x) é a reta x = 0 (o eixo y ). Aula 5 Cálculo I 80 Exercícios da última aula Problemas de organização e erros freqüentes As definições formais de limite e limites laterais Limites infinitos e assíntotas verticais
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