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1 Limites fundamentais Os três limites abaixo são denominados limites fundamentais e podem ser utilizados no cálculo de outros limites, quando necessário. A demonstração será omitida aqui, porém é aconselhável que os estudantes façam a verificação através da visualização gráfica e/ou com a construção de tabelas. 1º Limite Fundamental: “Se x é um arco em radianos e sen x é a medida do seno desse arco; então quando o arco x tender a zero, o limite da divisão do valor de seno de x pela medida do arco x será igual a 1” 1 sen lim 0 x x x Intuitivamente isto pode ser percebido da seguinte forma: seja x um arco em radianos, cuja medida seja próxima de zero, digamos x = 0,0001 rad. Nestas condições, o valor de senx será igual a sen 0,0001 = 0,00009999, (obtido numa calculadora científica). Efetuando-se o quociente, vem: 199999,0 0001,0 00009999,0 x senx . Quanto mais próximo de zero for o arco x, mais o valor do quociente x senx se aproximará do valor 1, caracterizando-se aí, a noção intuitiva de limite de uma função. Exemplo 1 Calcule o limite: x senx x 5 lim 0 Solução A técnica de cálculo de limites consiste, na maioria das vezes, em conduzir a questão até que se possa aplicar os limites fundamentais, facilitando assim, as soluções procuradas. x senx x 5 lim 0 x senx x . 5 1 lim 0 x senx xx 00 lim. 5 1 lim 2ª Propriedade dos Limites: “O limite do produto é o produto dos limites” (consultar página 10). 1. 5 1 5 1 Exemplo 2 Calcule o limite: x xsen x 3 lim 0 Solução x xsen x 3 lim 0 3 lim 0 u senu u Mudança de variável: fazendo xu 3 , temos 3 u x Como 0x e xu 3 teremos 0u u senu u senu uu 3lim .3 lim 00 u senu uu 00 lim.3lim 2ª Propriedade dos Limites: “O limite do produto é o produto dos limites” (consultar página 10). 3 1.3 2 Exemplo 3 Calcule o limite: x xtg x 0 lim Solução x xtg x 0 lim x x senx x coslim 0 xx senx x 1 . cos lim 0 xx senx x cos 1 .lim 0 xx senx xx cos 1 lim.lim 00 2ª Propriedade dos Limites: “O limite do produto é o produto dos limites” (consultar página 10). 0cos 1 lim.1 0 x Calcular o xx cos 1 lim 0 por substituição direta. 11.1 E X E R C Í C I OS Calcule os limites a) x xsen x 2 lim 0 b) x xsen x 2 3 lim 0 c) xsen xsen x 5 3 lim 0 Respostas: a) 2 b) 2 3 c) 5 3 2º Limite Fundamental: e x x x 1 1lim onde ...71828,2e número de Euler Exemplo 1 Calcule o limite: x x x 2 1 1lim Solução: x x x 2 1 1lim 2 1 1lim x x x Aplicando propriedade de potência mnmn aa .)( 2 1 1lim x x x 3ª Propriedade dos Limites: n ax n ax xfxf )(lim)(lim 22 ee 3 Exemplo 2 Calcule o limite: x x x 2 4 3 1lim Solução: x x x 2 4 3 1lim 4 3 .2 1 1lim u u u Mudança de variável: fazendo xu 4 31 , temos 4 3u x Como x e 3 4x u teremos u u u u u uu . 2 3 2 3 1 1lim 1 1lim 2 3 1 1lim u u u 3ª Propriedade dos Limites: n ax n ax xfxf )(lim)(lim 2 3 2 3 ee Exemplo 3 Calcule o limite: x x x 1 0 1lim Solução: x x x 1 0 1lim u u u 1 1lim Mudança de variável: fazendo x u 1 , temos u x 1 Como 0x e x u 1 teremos u e E X E R C Í C I OS Calcule os limites a) x x x 3 1lim b) x x x 1 1 1lim c) 2 2 1lim x x x d) x x x 1 1lim Respostas: a) 3e b) e 1 c) 2e d) e 1 4 3º Limite Fundamental: “ Seja um valor exponencial x b , onde b é a base, positiva e diferente de 1. Sendo x o expoente, um numero real qualquer temos que: se o número x tender a zero então a expressão x b x 1 assumirá o valor de bln . b x bx x ln 1 lim 0 Exemplo 1 Calcule o limite: x e x x 1 lim 3 0 Solução x e x x 1 lim 3 0 3 1 lim 0 u eu u Mudança de variável: fazendo xu 3 , temos 3 u x Como 0x e xu 3 teremos 0u u eu u 3 .1lim 0 3. 1 lim 0 u eu u u eu uu 1 lim.3lim 00 2ª Propriedade dos Limites: “O limite do produto é o produto dos limites” (consultar página 10). eln.3 3 Exemplo 2 Calcule o limite: 1 1 lim 3 2 0 x x x e e Solução 1 1 lim 3 2 0 x x x e e x e x e x x x 1 1 lim 3 2 0 Dividindo o numerador e denominador da função dada por x ( a expressão não se altera). x e x e x x x x 1 lim 1 lim 3 0 2 0 3ª Propriedade de Limites “O limite do quociente é o quociente dos limites desde que o denominador não seja zero.” (consultar página 10) 3 1 lim 2 1 lim 0 0 u e u e u x u x Resolvendo separadamente os limites do numerador e denominador : Denominador: Mudança de variável fazendo: xu 3 , temos 3 u x Como 0x e xu 3 teremos 0u Numerador: Mudança de variável fazendo: xu 2 , temos 2 u x Como 0x e xu 2 teremos 0u 5 u e u e u x u x 1 .3lim 1 .2lim 0 0 u e u e u xx u xx 1 lim.3lim 1 lim.2lim 00 00 2ª Propriedade dos Limites: “O limite do produto é o produto dos limites” (consultar página 10). 3 2 ln3 ln2 e e Exemplo 3 Calcule o limite: 2 255 lim 2 x x x Solução 2 255 lim 2 x x x uu u 255 lim 2 0 Mudança de variável: fazendo 2 xu , temos 2 ux Como 0x e 2 xu teremos 0u u u u 22 0 55.5 lim Propriedade de potências u u u )15(5 lim 2 0 Fatorar: Fator comum em evidência u u uu 15 lim.5lim 0 2 0 2ª Propriedade dos Limites: “O limite do produto é o produto dos limites” (consultar página 10). 5ln.25 E X E R C Í C I OS Calcule os limites a) x e x x 1 lim 2 0 b) x x x 12 lim 3 0 c) 12 13 lim 5 2 0 x x x d) 2 lim 2 2 x eex x e) 2 93 lim 2 x x x Respostas: a) 2 b) 2ln3 c) 2ln3 3ln2 d) 2e e) 3ln9
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