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LIMITE E CONTINUIDADE DE FUNÇÃO DE DUAS VARIÁVEIS EDNELMA BRANCO MADEIRA LIMITE E CONTINUIDADE DE FUNÇÃO DE DUAS VARIÁVEIS O limite da função f(x,y), quando (x,y) tende para um valor (x0,y0), é o número L (se existir) e é representado por Lyxf yxyx ),(),( 00 ),(lim Se o limite existir (resultar em um valor finito e real) no ponto (x0, y0), dizemos que a função é contínua neste ponto. Caso contrário a função será descontínua no ponto. LIMITE E CONTINUIDADE DE FUNÇÃO DE DUAS VARIÁVEIS O conceito de limite de funções ordinárias pode ser estendido para funções de várias variáveis. Assim, diz-se que f(x,y) tende para um valor definido L (ou que lim f(x,y) = L), quando o par (x,y) se aproxima de (xo,yo), se quanto mais perto (x,y) estiver de (xo,yo), mais perto f(x,y) estará de L. Lyxf ou Lyxf yxyx yy xx o o o ),(lim ),(lim ),(),( 0 PROPRIEDADE DOS LIMITES lim (𝑥,𝑦)→(𝑥0,𝑦0) 𝐿 = 𝐿 lim (𝑥,𝑦)→(𝑥0,𝑦0) 𝐾. 𝑓 𝑥, 𝑦 𝐾. lim (𝑥,𝑦)→(𝑥0,𝑦0) 𝑓 𝑥, 𝑦 𝐾. 𝐿 lim (𝑥,𝑦)→(𝑥0,𝑦0) [𝑓 𝑥, 𝑦 + 𝑔 𝑥, 𝑦 ] lim (𝑥,𝑦)→(𝑥0,𝑦0) 𝑓 𝑥, 𝑦 + lim (𝑥,𝑦)→(𝑥0,𝑦0) 𝑔 𝑥, 𝑦 𝐿 +𝑀 lim (𝑥,𝑦)→(𝑥0,𝑦0) [𝑓 𝑥, 𝑦 − 𝑔 𝑥, 𝑦 ] lim (𝑥,𝑦)→(𝑥0,𝑦0) 𝑓 𝑥, 𝑦 − lim (𝑥,𝑦)→(𝑥0,𝑦0) 𝑔 𝑥, 𝑦 𝐿 −𝑀 lim (𝑥,𝑦)→(𝑥0,𝑦0) 𝑓 𝑥,𝑦 .𝑔 𝑥,𝑦 lim (𝑥,𝑦)→(𝑥0,𝑦0) 𝑓 𝑥, 𝑦 lim (𝑥,𝑦)→(𝑥0,𝑦0) 𝑔 𝑥, 𝑦 𝐿 𝑀 lim (𝑥,𝑦)→(𝑥0,𝑦0) 𝑓 𝑥, 𝑦 lim (𝑥,𝑦)→(𝑥0,𝑦0) 𝑓 𝑥, 𝑦 EXEMPLO 01 Calcule os limites abaixo: a) lim (𝑥;𝑦)→(−1;2) 𝑥4𝑦2−3𝑥𝑦 2𝑥+5𝑦 b) lim (𝑥;𝑦)→(1;3) ln(2𝑥 + 3𝑥𝑦 − 10) c) lim (𝑥;𝑦)→(0;2𝜋) cos(2𝑥 + 𝑦) d) lim (𝑥;𝑦)→(0;0) 𝑒2𝑥𝑦 e) lim (𝑥;𝑦)→(0;0) 10 3𝑥2−2𝑦² EXEMPLO 01 Calcule os limites abaixo: a) lim (𝑥;𝑦)→(−1;2) 𝑥4𝑦2−3𝑥𝑦 2𝑥+5𝑦 −1 4. 22 − 3. −1 . 2 2. −1 + 5.2 10 8 b) lim 𝑥;𝑦)→(1;3 ln 2𝑥 + 3𝑥𝑦 − 10 ln(2.1 + 3.1.3 − 10) ln 2 + 9 − 10 ln(1) 5 4 0 EXEMPLO 01 Calcule os limites abaixo: c) lim 𝑥;𝑦)→(0;2𝜋 )co s( 2𝑥 + 𝑦 cos 2.0 + 2𝜋 cos 2𝜋 d) lim 𝑥;𝑦)→(0;0 𝑒2𝑥𝑦 𝑒2.0.0 𝑒0 e) lim 𝑥;𝑦)→(0;0 10 3𝑥2 − 2𝑦² 10 3.02 − 2.0² 10 0 1 1 +∞ EXERCÍCIO 01 Calcule os limites abaixo: a) lim 𝑥;𝑦)→(−1;1 𝑥3𝑦 + 4 𝑥 + 𝑦 − 2 b) lim 𝑥;𝑦)→(1;2 ln 𝑥2 + 𝑥𝑦 − 1 c) lim 𝑥;𝑦)→(0; 𝜋 2 sin 𝑥 + 𝑦 d) lim 𝑥;𝑦)→(0;0 4 2𝑥2 − 𝑦² EXERCÍCIO 01 Calcule os limites abaixo: a) lim 𝑥;𝑦)→(−1;1 𝑥3𝑦+4 𝑥+𝑦−2 −1 3. 1 + 4 −1 + 1 − 2 −1.1 + 4 −2 −3 2 b) lim 𝑥;𝑦)→(1;2 ln 𝑥2 + 𝑥𝑦 − 1 ln(12 + 1.2 − 1) ln 1 + 2 − 1 ln(2) EXERCÍCIO 01 Calcule os limites abaixo: c) lim 𝑥;𝑦)→(0; 𝜋 2 sin 𝑥 + 𝑦 sin(0 + 𝜋 2) 1 d) lim 𝑥;𝑦)→(0;0 4 2𝑥2 − 𝑦² 4 2.02 − 0² 4 0 +∞ EXEMPLO 02 Calcule os limites abaixo: a) 𝒍𝒊𝒎 (𝒙;𝒚)→(𝟎;𝟎) 𝒙𝟐−𝒚² 𝒙𝟐+𝒚² → 02−0² 02+0² → lim 𝑥=0 𝑦→0 02−𝑦² 02+𝑦² → lim 𝑥=0 𝑦→0 −𝑦² 𝑦² → lim 𝑥=0 𝑦→0 −1 → lim 𝑥→0 𝑦=0 𝑥2−0² 𝑥2+0² → lim 𝑥→0 𝑦=0 𝑥² 𝑥² → lim 𝑥→0 𝑦=0 1 → 0 0 IND −1 1 ∄ 𝑁ã𝑜 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒 EXEMPLO 02 Calcule os limites abaixo: b) 𝒍𝒊𝒎 (𝒙;𝒚)→(𝟎;𝟎) 𝟔𝒙𝒚 𝟑𝒙𝟐+𝟑𝒚² → 6.0.0 3.02+3.0² → lim 𝑥=0 𝑦→0 6.0.𝑦 3.02+3𝑦² → lim 𝑥=0 𝑦→0 0 3𝑦² → lim 𝑥=0 𝑦→0 0 → lim 𝑥→0 𝑦=0 6.𝑥.0 3𝑥2+3.0² → lim 𝑥→0 𝑦=0 0 3𝑥² → lim 𝑥→0 𝑦=0 0 → lim 𝑥→0 𝑦=𝑥 6.𝑥.𝑥 3𝑥2+3𝑥² → lim 𝑥→0 𝑦=𝑥 6𝑥² 6𝑥² → lim 𝑥→0 𝑦=𝑥 1 → 0 0 IND 1 0 0 ∄ 𝑁ã𝑜 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒 EXEMPLO 02 Calcule os limites abaixo: c) 𝒍𝒊𝒎 (𝒙;𝒚)→(𝟎;𝟎) 𝒙𝒚² 𝒙𝟐+𝒚𝟒 → 0.0² 02+04 → lim 𝑥→0 𝑦=0 𝑥𝑦² 𝑥2+𝑦4 → lim 𝑥→0 𝑦=0 𝑥.0² 𝑥2.04 → lim 𝑥→0 𝑦=0 0 𝑥² → lim 𝑥→0 𝑦=0 0 → lim 𝑥=0 𝑦→0 𝑥𝑦² 𝑥2+𝑦4 → lim 𝑥=0 𝑦→0 0𝑦² 02+𝑦4 → lim 𝑥=0 𝑦→0 0 𝑦4 → lim 𝑥=0 𝑦→0 0 → lim 𝑥→0 𝑦=𝑥 𝑥𝑦² 𝑥2+𝑦4 → lim 𝑥→0 𝑦=𝑥 𝑥.𝑥² 𝑥2+𝑥4 → lim 𝑥→0 𝑦=𝑥 𝑥³ 𝑥2.(1+𝑥2) → lim 𝑥→0 𝑦=𝑥 𝑥 1+𝑥² → 0 1+0² → 0 1 → 0 0 0 0 0 IND EXEMPLO 02 - CONTINUAÇÃO lim 𝑥→0 𝑦=𝑥² 𝑥𝑦² 𝑥2+𝑦4 → lim 𝑥→0 𝑦=𝑥² 𝑥.(𝑥2)² 𝑥2+(𝑥²)4 → lim 𝑥→0 𝑦=𝑥² 𝑥.𝑥4 𝑥2+𝑥8 → lim 𝑥→0 𝑦=𝑥² 𝑥5 𝑥2.(1+𝑥6) → lim 𝑥→0 𝑦=𝑥² 𝑥³ 1+𝑥6 → 0³ 1+06 → 0 1 → lim 𝑥=𝑦² 𝑦→0 𝑥𝑦² 𝑥2+𝑦4 → lim 𝑥=𝑦² 𝑦→0 𝑦2.𝑦² 𝑦2 2+𝑦4 → lim 𝑥=𝑦² 𝑦→0 𝑦4 𝑦4+𝑦4 → lim 𝑥=𝑦² 𝑦→0 𝑦4 2𝑦4 → lim 𝑥=𝑦² 𝑦→0 1 2 → 0 1 2 ∄ 𝑁ã𝑜 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒 EXERCÍCIO 02 Calcule o limite abaixo: lim 𝑥;𝑦)→(0;0 4𝑥𝑦 2𝑥2 + 2𝑦² EXERCÍCIO 02 𝒍𝒊𝒎 (𝒙;𝒚)→(𝟎;𝟎) 𝟒𝒙𝒚 𝟐𝒙𝟐+𝟐𝒚² → 4.0.0 2.02+2.0² → lim 𝑥=0 𝑦→0 4.0.𝑦 2.02+2𝑦² → lim 𝑥=0 𝑦→0 0 2𝑦² → lim 𝑥=0 𝑦→0 0 → lim 𝑥→0 𝑦=0 4.𝑥.0 2𝑥2+2.0² → lim 𝑥→0 𝑦=0 0 2𝑥² → lim 𝑥→0 𝑦=0 0 → lim 𝑥→0 𝑦=𝑥 4.𝑥.𝑥 2𝑥2+2𝑥² → lim 𝑥→0 𝑦=𝑥 4𝑥² 4𝑥² → lim 𝑥→0 𝑦=𝑥 1 → 0 0 IND 0 0 1 ∄ 𝑁ã𝑜 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒 TEOREMA DO LIMITE DO PRODUTO ENTRE UMA FUNÇÃO QUE TENDE A ZERO E UMA FUNÇÃO LIMITADA lim (𝑥;𝑦)→(0;0) 𝑓 𝑥, 𝑦 . = 0 𝑔 𝑥, 𝑦 LIMITADA lim (𝑥;𝑦)→(0;0) 𝑓 𝑥, 𝑦 . = 𝑔 𝑥, 𝑦 0 NÃO LIMITADA 0 ∄ 𝑁ã𝑜 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒 EXEMPLO 01 𝒍𝒊𝒎 𝒙;𝒚)→(𝟎;𝟎 𝒙³ 𝒙𝟐 + 𝒚² → 0³ 02 + 0² → lim 𝑥;𝑦)→(0;0 𝑥 . → lim 𝑥=0 𝑦→0 𝑥² 𝑥2 + 𝑦² → lim 𝑥=0 𝑦→0 0² 02 + 𝑦² → lim 𝑥=0 𝑦→0 0 𝑦² → lim 𝑥=0 𝑦→0 0 → lim 𝑥→0 𝑦=0 𝑥² 𝑥2 + 𝑦² → lim 𝑥→0 𝑦=0 𝑥² 𝑥2 + 0² → lim 𝑥→0 𝑦=0 𝑥² 𝑥2 → lim 𝑥→0 𝑦=0 1 → 0 0 IND 𝑥² 𝑥2 + 𝑦² LIMITADA 0 0 1 EXEMPLO 02 𝐥𝐢𝐦 𝒙;𝒚)→(0;0 𝒙² 𝒙2 + 𝒚² → 0² 02 + 0² → lim 𝑥;𝑦)→(0;0 𝑥. → lim 𝑥=0 𝑦→0 𝑥 𝑥2 + 𝑦² → lim 𝑥=0 𝑦→0 0 02 + 𝑦² → lim 𝑥=0 𝑦→0 0 𝑦² → lim 𝑥=0 𝑦→0 0 → lim 𝑥→0 𝑦=0 𝑥 𝑥2 + 𝑦² → lim 𝑥→0 𝑦=0 𝑥 𝑥2 + 0² → lim 𝑥→0 𝑦=0 𝑥 𝑥2 → lim 𝑥→0 𝑦=0 1 𝑥 → 0 0 IND 𝑥 𝑥2 + 𝑦² NÃO LIMITADA ∄ 𝑁ã𝑜 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒 +∞ 0 EXERCÍCIO 01 𝐥𝐢𝐦 (𝒙;𝒚)→(𝟎;𝟎) 𝒙² 𝒙𝟐 + 𝒚² Calcule o limite, caso exista: EXERCÍCIO 01 Calcule o limite, caso exista: lim 𝑥;𝑦)→(0;0 𝑥. = lim 𝑥=0 𝑦→0 𝑥 𝑥2 + 𝑦² → lim 𝑥=0 𝑦→0 0 02 + 𝑦² → lim 𝑥=0 𝑦→0 0 𝑦² → lim 𝑥=0 𝑦→0 0 𝑦 → lim 𝑥=0 𝑦→0 0 → lim 𝑥→0 𝑦=0 𝑥 𝑥2 + 𝑦² → lim 𝑥→0 𝑦=0 𝑥 𝑥2 + 0² → lim 𝑥→0 𝑦=0 𝑥 𝑥2 → lim 𝑥→0 𝑦=0 𝑥 𝑥 → lim 𝑥→0 𝑦=0 1 → 𝐥𝐢𝐦 (𝒙;𝒚)→(𝟎;𝟎) 𝒙² 𝒙𝟐 + 𝒚² 𝑥 𝑥2 + 𝑦² LIMITADA 0 0 1 OBRIGADO(A) EDNELMA BRANCO MADEIRA (93)992050785 270102988@prof.unama.br PROFESSORA
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