Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
81 CAPÍTULO 19 REGRA DE L’HOSPITAL Formas e limites indeterminados Já estudamos limites do tipo 1x 1xlim 2 1x ou 1x 1x2lim x . Pela substituição direta pode-se originar uma forma indeterminada do tipo 0 0 ou . Vejamos : 0 0 1x 1xlim 2 1x , tal resultado nada informa nada informa sobre o limite, por isso, para resolvê-lo, vamos fatorar e simplificar, como segue : 2)1x(lim 1x )1x).(1x(lim 1x 1xlim 1x1x 2 1x . Da mesma forma ... 1x 1x2lim x , daí: 2 01 02lim x 1 x x x 1 x x2 lim x 1x x 1x2 lim 1x 1x2lim xxx x x . A regra de L’Hospital Seja ] a, b [ um intervalo que contém c. Sejam f e g funções diferenciáveis em ] a, b [ , exceto em c. Se o limite de )x(g )x(f quando x tende para c dá a forma indeterminada 0 0 ou , então : )x(g )x(flim )x(g )x(flim ' ' cxcx Regra de L’Hospital Desde que o limite à direita , exista ou seja infinito. A forma indeterminada apresenta-se em quatro formas: , , , . Podemos aplicar a regra de L’Hospital para cada uma delas. 82 Exemplos : 1 ) Calcule o limite x 1elim x3 0x . Resolução : A aplicação direta dá a forma 0 0 daí , “por L’Hospital”... ... 3e3 1 e3lim )'x( )'1e(lim x 1elim 0 x3 0x x3 0x x3 0x . 2 ) Calcule o limite x x4senlim 0x . Resolução : A aplicação direta dá a forma 0 0 daí , “por L’Hospital”... ... 41.40cos4 1 x4cos4lim )'x( )'x4(senlim x x4senlim 0x0x0x . 3 ) Calcule o limite 1e elim x2 x x . Resolução : A aplicação direta dá a forma daí , “por L’Hospital”... ... 0 e2 1lim )e(2 elim e2 elim )'1e( )'e(lim 1e elim xx2x x xx2 x xx2 x xx2 x x . 4 ) Calcule o limite x 2 x e xlim . Resolução : A aplicação direta dá a forma daí , “por L’Hospital”... ... 0 e 2lim )'e( )'x2(lim e x2lim )'e( )'x(lim e xlim xxxx H'L xxx 2 xx 2 x . Obs. : Verifique que podemos aplicar “L’Hospital” várias vezes no mesmo problema. A regra de L’Hospital pode ser utilizada para comparar a taxa de crescimento de duas, ou mais, funções. Consideremos, por exemplo, o limite abaixo : 0 1e elim x2 x x 83 Ambas as funções : ex bem como e2x + 1 tendem para infinito quando x . Todavia, como o quociente )x(g )x(f tende para zero quando x , decorre que o denominador cresce mais rapidamente que o numerador. Outro exemplo : As três funções dadas a seguir tendem para infinito quando x . Qual delas apresenta crescimento mais rápido ? Funções : xln)x(h e)x(g x)x(f x . Resolução: Aplicando “L’Hospital” temos : 0 e xlim xx , daí concluímos que o crescimento de e x é mais rápido que o de x. 0 x xlnlim x , daí concluímos que o crescimento de x é mais rápido que o de lnx. 0 e xlnlim xx , daí concluímos que o crescimento de e x é mais rápido que o de lnx. Resumindo ... .ocrescimentdetaxaMaiore .menornem,maiorNemx .ocrescimentdetaxaMenorxln x Graficamente : g(x) = ex y f(x) = x h(x) = ln x x 0
Compartilhar