Resolvendo limites de funções passo a passo

Resolvendo limites de funções passo a passo 

Neste post resolveremos alguns exercícios de limites de funções passo a passo, para que você possa perceber e compreender cada detalhe do seu desenvolvimento. Vamos resolver alguns de limites em que será necessário artifícios algébricos, ou seja, manipular as expressões para eliminar singularidades como denominador igual a zero e caso em que o numerador também é zero (0/0). Isto ocorre em determinados ponto das funções racionais, onde queremos saber os valores da função quando se aproxima destes pontos.

Exercícios resolvidos 

 Resolva os seguintes limites:

1)\displaystyle\lim\limits_{x\rightarrow 2}\frac{x^{2}+3x-10}{3x^{2}-5x-2}

Sempre que temos um limite a determinar, devemos iniciar aplicando o limite direto, pois algumas vezes não há indeterminação 

\displaystyle\lim\limits_{x\rightarrow 2}\frac{x^{2}+3x-10}{3x^{2}-5x-2}=\frac{2^{2}+3\cdot 2-10}{3\cdot 2^{2}-5\cdot 2-2}=\frac{0}{0} .

Esta é o tipo de indeterminação mais comum. Como temos uma divisão de polinômios, a primeira alternativa para superar a indeterminação é fatorar o numerador e o denominador em função de suas raízes.

Cada pessoa tem uma forma preferida para encontrar as raízes, como por exemplo, Soma e Produto, Fórmula de Bhaskara ou até mesmo Briot-Ruffini. Este último é indicado para polinômios de grau maior ou igual a três. 

Para este caso indicamos usar soma e produto no numerador e Bhaskara no denominador. Assim, temos 

\displaystyle\lim\limits_{x\rightarrow 2}\frac{x^{2}+3x-10}{3x^{2}-5x-2}=\lim\limits_{x\rightarrow 2}\frac{(x-2)(x+5)}{3(x+\frac{1}{3})(x-2)} .

Dica: quando você aplicar o limite em um polinômio e der igual a zero, este valor do limite é uma raiz do polinômio.  

Fazendo as possíveis simplificações temos 

\displaystyle \lim\limits_{x\rightarrow 2}\frac{(x+5)}{3(x+\frac{1}{3})}=\lim\limits_{x\rightarrow 2}\frac{x+5}{3x+1} .

Por fim, basta aplicar o limite visto que a indeterminação foi  superada 

\displaystyle \lim\limits_{x\rightarrow 2}\frac{x+5}{3x+1}=\frac{2+5}{3\cdot 2+1}=\frac{7}{7}=1 .

Observe este comportamento no gráfico a seguir. A função f(x) possui em A um ponto de singularidade, onde a ela não está definida, mas quando ao se aproximar de x=2, tanto pela direita como pela esquerda, tendem ao mesmo valor, ou seja, 1

limites de funções passo a passo

 

2)\displaystyle\lim\limits_{x\rightarrow 0}\frac{\sqrt{25+3x}-5}{x}

Aplicando o limite direto teremos novamente uma indeterminação

\displaystyle\lim\limits_{x\rightarrow 0}\frac{\sqrt{25+3x}-5}{x}=\frac{\sqrt{25+3\cdot 0}-5}{x}=\frac{0}{0} .

Neste exercício usaremos o artifício da racionalização do numerador da função, ou seja, multiplicar numerador e denominador pelo “inverso” do numerador, neste caso, \displaystyle\sqrt{25+3x}+5Assim, temos

\displaystyle\lim\limits_{x\rightarrow 0}\frac{\sqrt{25+3x}-5}{x}=\lim\limits_{x\rightarrow 0}\frac{\left (\sqrt{25+3x}-5 \right)\left (\sqrt{25+3x}+5 \right)}{x\left (\sqrt{25+3x}+5 \right)}=\lim\limits_{x\rightarrow 0}\frac{25+3x-25}{x\left (\sqrt{25+3x}+5 \right)}=

\displaystyle\lim\limits_{x\rightarrow 0}\frac{3x}{x\left (\sqrt{25+3x}+5 \right)} .

Dica: sempre que temos uma função racional com raízes, possivelmente, o melhor estratégia para superar o indeterminação seja a racionalização.

Simplificando a variável x temos 

\displaystyle\lim\limits_{x\rightarrow 0}\frac{3}{\sqrt{25+3x}+5} ,

assim eliminanda a indeterminação, bastando aplicar o limite 

\displaystyle\lim\limits_{x\rightarrow 0}\frac{3}{\sqrt{25+3x}+5}=\frac{3}{\sqrt{25+3\cdot 0}+5}=\frac{3}{5+5}=\frac{3}{10} .

Observe este comportamento no gráfico a seguir. A função f(x) possui em A um ponto de singularidade, onde a ela não está definida, mas quando ao se aproximar de x=0, tanto pela direita como pela esquerda, tendem ao mesmo valor, ou seja, 3/10

limites de funções passo a passo 2

Acompanhe também explicações e resoluções de outros exemplos em vídeo, clicando aqui

Publicado em 14/04/2018, em aplicações, Limites.