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FUNÇÕES CONTÍNUAS OU CONTINUIDADE DE FUNÇÕES (Texto adaptado de: Devanil Antonio Francisco & Elaine Cristina Ferruzzi) 1. Introdução: Sejam f e g funções de gráficos: Observe que f e g se comportam de maneira diferente no ponto p. Enquanto a função g apresenta um salto a outra não. Ao calcular o limite da função f, observamos que o valor deste limite, quando x tende para p é igual ao valor da função quando x é igual a p, isto é: Por exemplo, se e p = 2, temos que: As funções que se comportam desta forma em um ponto qualquer de seu domínio são ditas contínuas nesse ponto. 2. Definição: Dizemos que uma função f é contínua em um ponto p se forem verificados as três condições abaixo: (i) (ii) (iii) Observação: quando pelo menos uma das três condições não for verificada dizemos que f é descontínua em Exemplos: 1) Verifique se a função é contínua em Solução: Analisaremos uma a uma as três condições: · · · Portanto, como a função é contínua em 2) Verifique se a função é contínua em Solução: Primeiramente, lembramos que: A seguir, analisaremos uma a uma as três condições: · . · Para verificar a existência do limite, devemos calcular os limites laterais: e Como e . · . Portanto, como a função é contínua em 3) Verifique se a função é contínua em Solução: Analisaremos uma a uma as três condições: · . · Para verificar a existência do limite, devemos calcular os limites laterais: e Como não existe e, portanto a função dada não é contínua em 4) Verifique se a função é contínua em Solução: Analisaremos uma a uma as três condições: · . · Para verificar a existência do limite, devemos calcular os limites laterais: e Como não existe e, portanto a função dada é descontínua em Mostramos a seguir um esboço do gráfico de f e podemos constatar que o mesmo tem um “salto” em 5) A função não é contínua no ponto pois a função dada não é definida no ponto especificado. Graficamente, temos: 6) A função também não é contínua no ponto pois: · . · Limites laterais: e Como e . · Portanto, como não foi satisfeita a terceira condição, a função dada não é contínua no ponto especificado, como confirma o gráfico a seguir: 2 1 1 ) 1 ( lim ) 1 ( ) 1 ( ) 1 ( lim 1 ) 1 ( lim ) ( lim 1 1 2 1 1 = + = + = - + × - = - - = ® ® ® ® - x x x x x x x g x x x x 2 1 1 ) 1 ( lim ) 1 ( ) 1 ( ) 1 ( lim 1 ) 1 ( lim ) ( lim 1 1 2 1 1 = + = + = - + × - = - - = ® ® ® ® + x x x x x x x g x x x x ) ( lim ) ( lim 1 1 x g x g x x + - ® ® = ) ( lim 1 x g x ® $ Þ 2 ) ( lim 1 = ® x g x ) ( lim ) ( lim : é isto ), ( lim x f x f x f p x p x p x - + ® ® ® = $ ) 2 ( 1 2 ) ( lim 1 g x g x = ¹ = ® f(p) ) ( lim = ® x f p x . p x = x x x f 3 5 2 ) ( + - = . 4 = x 12 3 4 3 5 4 2 ) 4 ( + = × + - × = f 12 3 4 3 5 4 2 ) 3 5 2 ( lim ) ( lim 4 + = × + - × = + - = ® ® x x x f x p x ) 4 ( ) ( lim 4 f x f x = ® ) 4 ( ) ( lim 4 f x f x = ® . 4 = x 2 | 2 | ) ( - = x x f . 2 = x ï ï î ï ï í ì ³ - < + - = - 2 se , 2 2 2 se , 2 2 2 | 2 | x x x x x 0 2 0 2 2 2 ) 2 ( = = - = f 0 2 0 2 2 2 2 2 lim 2 | 2 | lim ) ( lim 2 2 2 = = + - = + - = - = ® ® ® - - x x x f x x x 0 2 0 2 2 2 2 2 lim 2 | 2 | lim ) ( lim 2 2 2 = = - = - = - = ® ® ® + + x x x f x x x ) ( lim ) ( lim 2 2 x f x f x x + - ® ® = ) ( lim 2 x f x ® $ Þ 0 ) ( lim 2 = ® x f x ) 2 ( ) ( lim 2 f x f x = ® ) 2 ( ) ( lim 2 f x f x = ® . 2 = x ï î ï í ì > - = < - = 3 , 3 3 , 2 3 , 1 ) ( 2 x se x x se x se x x f . 3 = x 2 ) 3 ( = f ) ( ) ( lim p f x f p x = ® 8 1 9 1 3 ) 1 ( lim ) ( lim 2 2 3 3 = - = - = - = ® ® - x x f x x 0 3 3 ) 3 ( lim ) ( lim 3 3 = - = - = ® ® + x x f x x ) ( lim ) ( lim 3 3 x f x f x x + - ® ® ¹ Þ ) ( lim 3 x f x ® 4 ) ( 2 - = x x f î í ì > - £ = 2 , 3 2 , 2 ) ( 2 x se x x x se x x f . 2 = x 4 2 2 ) 2 ( = × = f 4 2 2 ) 2 ( lim ) ( lim 2 2 = × = = ® ® - x x f x x 2 6 4 2 3 2 ) 3 ( lim ) ( lim 2 2 2 2 - = - = × - = - = ® ® + x x x f x x ) ( ) 2 ( 0 4 2 ) 4 ( lim ) ( lim 2 2 2 p f f x x f x p x = = = - = - = ® ® ) ( lim ) ( lim 2 2 x f x f x x + - ® ® ¹ ) ( lim 2 x f x ® . 2 = x ) ( p f $ 1 1 ) ( 2 - - = x x x f , 1 = x ï î ï í ì = ¹ - - = 1 , 1 1 , 1 1 ) ( 2 x se x se x x x g 1 ) 1 ( = g
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