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1 Curso: Bacharelado em Engenharia Civil Per. Letivo: 2015.2 Comp. Curricular: Cálculo Diferencial e Integral I C.H: 83.33H/83HA Professor: José Doval Nunes Martins Aluno(a):_____________________________________________________________________________ Limites: 01. Seja f(x) a função definida pelo gráfico: Intuitivamente, encontre se existir: (a) lim𝑥→3− 𝑓(𝑥) (c) lim𝑥→3 𝑓(𝑥) (e) lim𝑥→+∞ 𝑓(𝑥) (b) lim𝑥→3+ 𝑓(𝑥) (d) lim𝑥→−∞ 𝑓(𝑥) (f) lim𝑥→4 𝑓(𝑥) 02. Seja f(x) a função definida pelo gráfico: Intuitivamente, encontre se existir: (a) lim𝑥→−2+ 𝑓(𝑥) (c) lim𝑥→−2 𝑓(𝑥) (b) lim𝑥→−2− 𝑓(𝑥) (d) lim𝑥→+∞ 𝑓(𝑥) 2 03. Seja f(x) a função definida pelo gráfico: Intuitivamente, encontre se existir: (a) lim𝑥→0− 𝑓(𝑥) (c) lim𝑥→0 𝑓(𝑥) (e) lim𝑥→+∞ 𝑓(𝑥) (b) lim𝑥→0+ 𝑓(𝑥) (d) lim𝑥→−∞ 𝑓(𝑥) (f) lim𝑥→2 𝑓(𝑥) 04. Seja f(x) a função definida pelo gráfico: Intuitivamente, encontre se existir: (a) lim𝑥→2− 𝑓(𝑥) (c) lim𝑥→1 𝑓(𝑥) (e) lim𝑥→+∞ 𝑓(𝑥) (b) lim𝑥→2+ 𝑓(𝑥) (d) lim𝑥→−∞ 𝑓(𝑥) 05. Seja f(x) a função definida pelo gráfico: 3 Intuitivamente, encontre se existir: (a) lim𝑥→1− 𝑓(𝑥) (c) lim𝑥→1 𝑓(𝑥) (e) lim𝑥→+∞ 𝑓(𝑥) (b) lim𝑥→1+ 𝑓(𝑥) (d) lim𝑥→−∞ 𝑓(𝑥) 06. Descrever graficamente e analiticamente uma função y = f(x) tal que lim𝑥→3 𝑓(𝑥) não existe e lim𝑥→6 𝑓(𝑥) existe. 07. Definir uma função y = g(x) tal que lim𝑥→2 𝑔(𝑥) = 4, mas g(x) não é definida em x = 2. 08. Definir e fazer o gráfico de uma função y = h(x) tal que lim𝑥→0+ ℎ(𝑥) = 1 e lim𝑥→0− ℎ(𝑥) = 2. 09. Mostrar que existe o limite de f(x) = 4x – 5 em x = 3 e que é igual a 7. Calcular os limites nos exercícios de 10 a 24 usando as propriedades de limites. 10. lim𝑥→0(3 − 7𝑥 − 5𝑥 2) 18. lim𝑡→2 ( 𝑡2−5𝑡+6 𝑡−2 ) 11. lim𝑥→3(3𝑥 2 − 7𝑥 + 2) 19. lim𝑠→1/2 ( 𝑠+4 2𝑠 ) 12. lim𝑥→−1(−𝑥 5 + 6𝑥4 + 2) 20. lim𝑥→√2 ( 2𝑥2−𝑥 3𝑥 ) 13. lim𝑥→1/2(2𝑥 + 7) 21. lim𝑥→2 ( 𝑥√𝑥 − √2 3𝑥 − 4 ) 14. lim𝑥→0[(𝑥 + 4) 3 ∙ (𝑥 + 2)−1] 22. lim𝑥→𝜋/2(2𝑠𝑒𝑛𝑥 − 𝑐𝑜𝑠𝑥 + 𝑐𝑜𝑡𝑔𝑥) 15. lim𝑥→0[(𝑥 − 2) 10 ∙ (𝑥 + 2)] 23. lim𝑥→4(𝑒 𝑥 + 4𝑥) 16. lim𝑥→2 ( 𝑥+4 3𝑥−1 ) 24. lim𝑥→−1/3(2𝑥 + 3) 1/4 17. lim𝑡→2 ( 𝑡+3 𝑡+2 ) Limites laterais: 4 01. Seja 𝑓(𝑥) = { 𝑥 − 1, 𝑥 ≤ 3 3𝑥 − 7, 𝑥 > 3 . Calcule: (a) lim𝑥→3− 𝑓(𝑥) (c) lim𝑥→3 𝑓(𝑥) (e) lim𝑥→5+ 𝑓(𝑥) (b) lim𝑥→3+ 𝑓(𝑥) (d) lim𝑥→5− 𝑓(𝑥) (f) lim𝑥→5 𝑓(𝑥). Esboçar o gráfico de f(x). 02. Seja ℎ(𝑥) = { 𝑥2 − 2𝑥 + 1, 𝑥 ≠ 3 7 , 𝑥 = 3 . Calcule lim𝑥→3 ℎ(𝑥) e esboce o gráfico de h(x). 03. Seja 𝑓(𝑥) = |𝑥 − 4|. Calcule os limites indicados se existirem: (a) lim𝑥→4+ 𝑓(𝑥) (b) lim𝑥→4− 𝑓(𝑥) (c) lim𝑥→4 𝑓(𝑥) Esboce o gráfico de f(x). 04. Seja 𝑓(𝑥) = 2 + |5𝑥 − 1|. Calcule se existir: (a) lim𝑥→1/5− 𝑓(𝑥) (b) lim𝑥→1/5+ 𝑓(𝑥) (c) lim𝑥→1/5 𝑓(𝑥) 05. Seja 𝑓(𝑥) = { |𝑥−3| 𝑥−3 , 𝑥 ≠ 3 0, 𝑥 = 3 . (a) Esboce o gráfico de g(x). (b) Achar, se existirem lim𝑥→3− 𝑓(𝑥), lim𝑥→3+ 𝑓(𝑥) e lim𝑥→3 𝑓(𝑥) . 06. Seja ℎ(𝑥) = { 𝑥 |𝑥| , 𝑠𝑒 𝑥 ≠ 0 0, 𝑠𝑒 𝑥 = 0 . Mostrar que h(x) não tem limite no ponto 0. 5 07. Seja 𝑓(𝑥) = { 1 𝑥 , 𝑥 < 0 𝑥2, 0 ≤ 𝑥 < 1 2, 𝑠𝑒 𝑥 = 1 2 − 𝑥, 𝑥 > 1 . Esboce o gráfico e calcule os limites indicados se existirem: (a) lim𝑥→−1 𝑓(𝑥) (d) lim𝑥→0− 𝑓(𝑥) (g) lim𝑥→2− 𝑓(𝑥) (b) lim𝑥→1 𝑓(𝑥) (e) lim𝑥→0 𝑓(𝑥) (h) lim𝑥→2 𝑓(𝑥) (c) lim𝑥→0+ 𝑓(𝑥) (f) lim𝑥→2+ 𝑓(𝑥) 08. Seja 𝑓(𝑥) = (𝑥2 − 25)/(𝑥 − 5). Calcule os limites indicados se existirem: (a) lim𝑥→0 𝑓(𝑥) (c) lim𝑥→5− 𝑓(𝑥) (e) lim𝑥→−5 𝑓(𝑥) (b) lim𝑥→5+ 𝑓(𝑥) (d) lim𝑥→5 𝑓(𝑥) 6 Cálculo de limites: 01. Para cada uma das seguintes funções ache lim𝑥→2 𝑓(𝑥)− 𝑓(2) 𝑥−2 . (a) 𝑓(𝑥) = 3𝑥2 (c) 𝑓(𝑥) = 2/3𝑥2 (e) 𝑓(𝑥) = 1 𝑥+1 , 𝑥 ≠ −1 (b) 𝑓(𝑥) = 1 𝑥 , 𝑥 ≠ 0 (d) 𝑓(𝑥) = 3𝑥2 + 5𝑥 − 1 (f) 𝑓(𝑥) = 𝑥3 Nos exercícios de 02 a 25 calcule os limites. 02. lim𝑥→−1 𝑥3+1 𝑥2−1 14. lim𝑡→0 √25+3𝑡− 5 𝑡 03. lim𝑡→−2 𝑡3+ 4𝑡2+ 4𝑡 (𝑡+2)(𝑡−3) 15. lim𝑡→0 √𝑎2+ 𝑏𝑡− 𝑎 𝑡 , 𝑎 > 0 04. lim𝑥→2 𝑥2+3𝑥−10 3𝑥2− 5𝑥 −2 16. limℎ→1 √ℎ− 1 ℎ−1 05. lim𝑡→5/2 2𝑡2−3𝑡−5 2𝑡−5 17. limℎ→−4 √2(ℎ2− 8)+ ℎ ℎ+4 06. lim𝑥→𝑎 𝑥2+ (1−𝑎)𝑥−𝑎 𝑥−𝑎 18. limℎ→0 √8+ℎ 3 − 2 ℎ 07. lim𝑥→4 3𝑥2− 17𝑥+20 4𝑥2− 25𝑥+36 19. lim𝑥→0 √1+𝑥− 1 −𝑥 08. lim𝑥→−1 𝑥2+ 6𝑥+5 𝑥2− 3𝑥−4 20. lim𝑡→0 √𝑡2+ 𝑎2− 𝑎 √𝑡2+ 𝑏2−𝑏 , 𝑎, 𝑏 > 0 09. lim𝑥→−1 𝑥2−1 𝑥2+ 3𝑥+2 21. lim𝑥→𝑎 √𝑥 3 − √𝑎 3 𝑥−𝑎 10. lim𝑥→2 𝑥2−4 𝑥−2 22. lim𝑥→1 √𝑥 3 − 1 √𝑥 4 − 1 11. lim𝑥→2 𝑥2−5𝑥+6 𝑥2−12𝑥+20 23. lim𝑥→1 √𝑥2 3 − 2 √𝑥 3 + 1 (𝑥−1)2 12. limℎ→0 (2+ℎ)4−16 ℎ 24. lim𝑥→4 3− √5+𝑥 1− √5−𝑥 13. lim𝑡→0 (4+𝑡)2−16 𝑡 25. lim𝑥→0 √1+𝑥 − √1−𝑥 𝑥 7 Limites no infinito e limites infinitos 01. Se 𝑓(𝑥) = 3𝑥+ |𝑥| 7𝑥−5|𝑥| , calcule: (a) lim𝑥→+∞ 𝑓(𝑥) (b) lim𝑥→−∞ 𝑓(𝑥) 02. Se 𝑓(𝑥) = 1 (𝑥+2)2 , calcule: (a) lim𝑥→−2 𝑓(𝑥) (b) lim𝑥→+∞ 𝑓(𝑥) Nos exercícios de 03 a 40 calcule os limites: (3) lim𝑥→+∞(3𝑥 3 + 4𝑥2 − 1) (4) lim𝑥→−∞ (2 − 1 𝑥 + 4 𝑥2 ) (5) lim𝑥→−∞ 𝑥+1 𝑥2+1 (6) lim𝑥→−∞ 𝑥+1 𝑥2+1 (7) lim𝑥→+∞ 𝑥2−2𝑥+ 3 2𝑥2+5𝑥−3 (8) lim𝑥→+∞ 2𝑥5−3𝑥3+2 −𝑥2+7 (9) lim𝑥→−∞ 3𝑥5− 𝑥2+7 2− 𝑥2 (10) lim𝑥→−∞ −5𝑥3+2 7𝑥3+3 (11) lim𝑥→+∞ 𝑥2+3𝑥+1 𝑥 (12) lim𝑥→+∞ 𝑥√𝑥+3𝑥−10 𝑥3 (13) lim𝑥→+∞ 𝑥2−1 𝑥−4 (14) lim𝑥→+∞ 𝑥(2𝑥−7𝑐𝑜𝑠𝑥) 3𝑥2 − 5𝑠𝑒𝑛𝑥+1 (15 lim𝑥→+∞ 𝑥√𝑥−1 3𝑥−1 (16) lim𝑥→+∞ √𝑥2+1 𝑥+1 (17) lim𝑥→−∞ √𝑥2+1 𝑥+1 (18) lim𝑥→+∞(√𝑥2 + 1 − √𝑥2 − 1) (19) lim𝑥→+∞ 𝑥(√𝑥2 − 1 − 𝑥) (20) lim𝑥→+∞(√3𝑥2 + 2𝑥 + 1 − √2𝑥) (21) lim𝑥→+∞ 10𝑥2−3𝑥+4 3𝑥2−1 (22) lim𝑥→−∞ 𝑥3−2𝑥+1 𝑥2−1 (23) lim𝑥→−∞ 5𝑥3− 𝑥2+ 𝑥−1 𝑥4+ 𝑥3−𝑥+1 (24) lim𝑥→+∞ 8−𝑥 √𝑥2+7 (25) lim𝑥→−∞ √2𝑥2−7 𝑥+3 (26) lim𝑥→+∞(√16𝑥4 + 15𝑥3 − 2𝑥 + 1 − 2𝑥) (27) lim𝑥→+∞ √ 3𝑥7−4𝑥5 2𝑥7+1 3 (28) lim𝑥→+∞ √2𝑥2−7 𝑥+3 (29) lim𝑥→+∞ 3−𝑥 √5+4𝑥2 (30) lim𝑥→−∞ 3−𝑥 √5+4𝑥2 8 (31) lim𝑥→3+ 𝑥 𝑥−3 (32) lim𝑥→3− 𝑥 𝑥−3 (33) lim𝑥→2+ 𝑥 𝑥2−4 (34) lim𝑥→2− 𝑥 𝑥2−4 (35) lim𝑥→6+ 𝑥+2 𝑥2−36 (36) lim𝑥→6− 𝑥+2 𝑥2−36 (37) lim𝑥→4+ 3−𝑥 𝑥2−2𝑥−8 (38) lim𝑥→4− 3−𝑥 𝑥2−2𝑥−8 (39) lim𝑥→3− 1 |𝑥−3| (40) lim𝑥→3+ 1 |𝑥−3| 9 Assíntotas e Limites fundamentais (1) Determinar as assíntotas horizontais e verticais do gráfico das seguintes funções: (a) 𝑓(𝑥) = 4 𝑥−4 (b) 𝑓(𝑥) = −3 𝑥+2 (c) 𝑓(𝑥) = 4 𝑥2−3𝑥+2 (d) 𝑓(𝑥) = −1 (𝑥−3)(𝑥+4) (e) 𝑓(𝑥) = 1 √𝑥+4 (f) 𝑓(𝑥) = − 2 √𝑥−3 (g) 𝑓(𝑥) = 2𝑥2 √𝑥2−16 (h) 𝑓(𝑥) = 𝑥 √𝑥2+𝑥−12 (i) 𝑓(𝑥) = 𝑒 1 𝑥 (j) 𝑓(𝑥) = 𝑒𝑥 − 1 (k) 𝑓(𝑥) = ln 𝑥 (l) f(x) = tgx Nos exercícios 2 a 26, calcule os limites aplicando os limites fundamentais. (2) lim𝑥→0 𝑠𝑒𝑛9𝑥 𝑥 (3) lim𝑥→0 𝑠𝑒𝑛4𝑥 3𝑥 (4) lim𝑥→0 𝑠𝑒𝑛10𝑥 𝑠𝑒𝑛7𝑥 (5) lim𝑥→0 𝑠𝑒𝑛𝑎𝑥 𝑠𝑒𝑛𝑏𝑥 , 𝑏 ≠ 0 (6) lim𝑥→0 𝑡𝑔𝑎𝑥 𝑥 (7) lim𝑥→0 𝑠𝑒𝑛3 𝑥 2 𝑥3 (8) lim𝑥→−1 𝑡𝑔3 𝑥+1 4 (𝑥+1)3 (9) lim𝑥→0 1−𝑐𝑜𝑠𝑥 𝑥 (10) lim𝑥→0 1−𝑐𝑜𝑠𝑥 𝑥2 (11) lim𝑥→3(𝑥 − 3). 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐(𝜋𝑥) (12) lim𝑥→0 6𝑥−𝑠𝑒𝑛2𝑥 2𝑥+3.𝑠𝑒𝑛4𝑥(13) lim𝑥→0 𝑐𝑜𝑠2𝑥−𝑐𝑜𝑠3𝑥 𝑥2 (14) lim𝑥→0 1−2𝑐𝑜𝑠𝑥+𝑐𝑜𝑠2𝑥 𝑥2 (15) lim𝑛→+∞ (1 + 1 𝑛 ) 𝑛+5 (16) lim𝑥→+∞ (1 + 2 𝑥 ) 𝑥 (17) lim𝑥→+∞ ( 𝑥 1+𝑥 ) 𝑥 (18) lim𝑛→+∞ ( 2𝑛+3 2𝑛+1 ) 𝑛+1 (19) lim𝑥→𝜋 2 (1 + 1 𝑡𝑔𝑥 ) 𝑡𝑔𝑥 (20) lim 𝑥→ 3𝜋 2 (1 + 𝑐𝑜𝑠𝑥) 1 𝑐𝑜𝑠𝑥 (21) lim𝑥→+∞ (1 + 10 𝑥 ) 𝑥 (22) lim𝑥→2 (10𝑥−2−1) 𝑥−2 (23) lim𝑥→−3 4 𝑥+3 5 −1 𝑥+3 (24) lim𝑥→2 5𝑥−25 𝑥−2 (25) lim𝑥→1 3 𝑥−1 4 −1 𝑠𝑒𝑛[5(𝑥−1)] 10 Continuidade: (1) Investigue a continuidade nos pontos indicados: (a) 𝑓(𝑥) = { 𝑠𝑒𝑛𝑥 𝑥 , 𝑠𝑒 𝑥 ≠ 0 0, 𝑠𝑒 𝑥 = 0 , em x = 0. (f) 𝑓(𝑥) = { 1 − 𝑥2, 𝑠𝑒 𝑥 < 1 1 − |𝑥|, 𝑥 > 1 1, 𝑠𝑒 𝑥 = 1 , em x = 1. (b) 𝑓(𝑥) = 𝑥 − |𝑥|, em x = 0. (g) 𝑓(𝑥) = { 𝑥2−4 𝑥−2 , 𝑥 ≠ 2 0, 𝑥 = 2 , em x = 2. (c) 𝑓(𝑥) = { 𝑥3−8 𝑥2−4 , 𝑠𝑒 𝑥 ≠ 2 3, 𝑠𝑒 𝑥 = 2 , em x = 2. (h) 𝑓(𝑥) = { 𝑥2, 𝑥 ≥ −1 1 − |𝑥|, 𝑥 < −1 , em x = - 1. (d) 𝑓(𝑥) = 1 𝑠𝑒𝑛 1 𝑥 , em x = 2. (i) 𝑓(𝑥) = 𝑥2−3𝑥+7 𝑥2+1 , em x = 2. (e) 𝑓(𝑥) = { 𝑥2. 𝑠𝑒𝑛𝑥, 𝑠𝑒 𝑥 ≠ 0 0, 𝑠𝑒 𝑥 = 0 , em x = 0. (j) 𝑓(𝑥) = 2 3𝑥2+ 𝑥3−𝑥−3 , em x = - 3 (2) Determine, se existirem, os valores de 𝑥 ∈ 𝐷(𝑓), nos quais a função f(x) não é continua. (a) 𝑓(𝑥) = { 𝑥 𝑥2−1 , 𝑠𝑒 𝑥 ≠ −1 0, 𝑠𝑒 𝑥 = −1 (e) 𝑓(𝑥) = { 1 − 𝑐𝑜𝑠𝑥, 𝑠𝑒 𝑥 < 0 𝑥2 + 1, 𝑠𝑒 ≥ 0 (b) 𝑓(𝑥) = 1+𝑐𝑜𝑠𝑥 3+𝑠𝑒𝑛𝑥 (f) 𝑓(𝑥) = 2 𝑒𝑥− 𝑒−𝑥 (c) 𝑓(𝑥) = 𝑥 − |𝑥| 𝑥 (g) 𝑓(𝑥) = { 𝑥2−3𝑥+4 𝑥−1 1, 𝑠𝑒 𝑥 = 1 (d) 𝑓(𝑥) = {√𝑥 2 + 5𝑥 + 6, 𝑥 < −3 𝑒 𝑥 > −2 −1,−3 ≤ 𝑥 ≤ −2 (h) 𝑓(𝑥) = 𝑐𝑜𝑠 ( 𝑥 𝑥+ 𝜋 ) (3) Faço o gráfico e analise a continuidade das seguintes funções: (a) 𝑓(𝑥) = { 0, 𝑠𝑒 𝑥 ≤ 0 𝑥, 𝑠𝑒 𝑥 > 0 (b) 𝑓(𝑥) = { 𝑥2−4 𝑥+2 , 𝑠𝑒 𝑥 ≠ −2 1, 𝑠𝑒 𝑥 = 2 (c) 𝑓(𝑥) = { 𝑥 |𝑥| , 𝑠𝑒 𝑥 ≠ 0 −1, 𝑠𝑒 𝑥 = 0 (d) 𝑓(𝑥) = { ln(𝑥 + 1) , 𝑠𝑒 𝑥 ≥ 0 −𝑥, 𝑠𝑒 𝑥 < 0 (e) 𝑓(𝑥) = 𝑥3+3𝑥2−𝑥−3 𝑥2+4𝑥+3 11 (4) Calcule p de modo que as funções abaixo sejam contínuas. (a) 𝑓(𝑥) = { 𝑥2 + 𝑝𝑥 + 2, 𝑠𝑒 𝑥 ≠ 3 3, 𝑠𝑒 𝑥 = 3 (b) 𝑓(𝑥) = { 𝑥 + 2𝑝, 𝑠𝑒 𝑥 ≤ −1 𝑝2, 𝑠𝑒 𝑥 > −1 (c) 𝑓(𝑥) = { 𝑒2𝑥, 𝑠𝑒 𝑥 ≠ 0 𝑝3, 𝑠𝑒 𝑥 = 0
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