Pergunta

3) Calcule os limites abaixo unando a regna de L'Hospital. a) lim _(x arrow 2) (x^2-4 x+4)/(x^2)-x-2 b) lim _(x arrow 0) (x^2+6 x)/(x^3)+7 x^(2+5 x) c) lim _(x arrow-1) (x^2-1)/(x^2)+4 x+3 d) lim _(x arrow+infty) (2 x+3)/(5 x+4) e) lim _(x arrow+infty) (e^x)/(x)
Solução

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ReinaldoMestre · Tutor por 5 anos
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a) Para calcular o limite \lim _{x \rightarrow 2} \frac{x^{2}-4 x+4}{x^{2}-x-2} , podemos usar a regra de L'Hospital. Primeiro, vamos verificar se o limite é indeterminado. Substituindo x = 2 no numerador e no denominador, obtemos \frac{0}{0} , que é uma forma indeterminada. Agora, podemos aplicar a regra de L'Hospital, que nos diz que podemos tomar a derivada do numerador e do denominador separadamente. A derivada do numerador é 2x - 4 e a derivada do denominador é 2x - 1 . Portanto, o limite se torna \lim _{x \rightarrow 2} \frac{2x - 4}{2x - 1} . Substituindo x = 2 novamente, obtemos \frac{0}{3} = 0 . Portanto, o limite é igual a 0.
b) Para calcular o limite \lim _{x \rightarrow 0} \frac{x^{2}+6 x}{x^{3}+7 x^{2}+5 x} , podemos simplificar a expressão fatorando o numerador e o denominador. O numerador pode ser fatorado como x(x + 6) e o denominador pode ser fatorado como x(x^2 + 7x + 5) . Agora, podemos cancelar o fator x no numerador e no denominador, resultando em \lim _{x \rightarrow 0} \frac{x + 6}{x^2 + 7x + 5} . Quando x tende a 0, o numerador tende a 6 e o denominador tende a 5. Portanto, o limite é igual a \frac{6}{5} .
c) Para calcular o limite \lim _{x \rightarrow-1} \frac{x^{2}-1}{x^{2}+4 x+3} , podemos simplificar a expressão fatorando o numerador e o denominador. O numerador pode ser fatorado como (x - 1)(x + 1) e o denominador pode ser fatorado como (x + 1)(x + 3) . Agora, podemos cancelar o fator x + 1 no numerador e no denominador, resultando em \lim _{x \rightarrow-1} \frac{x - 1}{x + 3} . Quando x tende a -1, o numerador tende a -2 e o denominador tende a 2. Portanto, o limite é igual a \frac{-2}{2} = -1 .
d) Para calcular o limite \lim _{x \rightarrow+\infty} \frac{2 x+3}{5 x+4} , podemos simplificar a expressão dividindo o numerador e o denominador por x . Isso nos dá \lim _{x \rightarrow+\infty} \frac{2 + \frac{3}{x}}{5 + \frac{4}{x}} . Quando x tende a +\infty , \frac{3}{x} tende a 0 e \frac{4}{x} tende a 0. Portanto, o limite é igual a \frac{2}{5} .
e) Para calcular o limite \lim _{x \rightarrow+\infty} \frac{e^{x}}{x} , podemos usar a regra de L'Hospital. Primeiro, vamos verificar se o limite é indeterminado. Substituindo x = +\infty no numerador e no denominador, obtemos \frac{+\infty}{+\infty} , que é uma forma indeterminada. Agora, podemos aplicar a regra de L'Hospital, que nos diz que podemos tomar a derivada do numerador e do denominador separadamente. A derivada do numerador é e^x e a derivada do denominador é 1. Portanto, o limite se torna \lim _{x \rightarrow+\infty} \frac{e^x}{1} . Quando x tende a +\infty , e^x tende a +\infty . Portanto, o limite é igual
b) Para calcular o limite \lim _{x \rightarrow 0} \frac{x^{2}+6 x}{x^{3}+7 x^{2}+5 x} , podemos simplificar a expressão fatorando o numerador e o denominador. O numerador pode ser fatorado como x(x + 6) e o denominador pode ser fatorado como x(x^2 + 7x + 5) . Agora, podemos cancelar o fator x no numerador e no denominador, resultando em \lim _{x \rightarrow 0} \frac{x + 6}{x^2 + 7x + 5} . Quando x tende a 0, o numerador tende a 6 e o denominador tende a 5. Portanto, o limite é igual a \frac{6}{5} .
c) Para calcular o limite \lim _{x \rightarrow-1} \frac{x^{2}-1}{x^{2}+4 x+3} , podemos simplificar a expressão fatorando o numerador e o denominador. O numerador pode ser fatorado como (x - 1)(x + 1) e o denominador pode ser fatorado como (x + 1)(x + 3) . Agora, podemos cancelar o fator x + 1 no numerador e no denominador, resultando em \lim _{x \rightarrow-1} \frac{x - 1}{x + 3} . Quando x tende a -1, o numerador tende a -2 e o denominador tende a 2. Portanto, o limite é igual a \frac{-2}{2} = -1 .
d) Para calcular o limite \lim _{x \rightarrow+\infty} \frac{2 x+3}{5 x+4} , podemos simplificar a expressão dividindo o numerador e o denominador por x . Isso nos dá \lim _{x \rightarrow+\infty} \frac{2 + \frac{3}{x}}{5 + \frac{4}{x}} . Quando x tende a +\infty , \frac{3}{x} tende a 0 e \frac{4}{x} tende a 0. Portanto, o limite é igual a \frac{2}{5} .
e) Para calcular o limite \lim _{x \rightarrow+\infty} \frac{e^{x}}{x} , podemos usar a regra de L'Hospital. Primeiro, vamos verificar se o limite é indeterminado. Substituindo x = +\infty no numerador e no denominador, obtemos \frac{+\infty}{+\infty} , que é uma forma indeterminada. Agora, podemos aplicar a regra de L'Hospital, que nos diz que podemos tomar a derivada do numerador e do denominador separadamente. A derivada do numerador é e^x e a derivada do denominador é 1. Portanto, o limite se torna \lim _{x \rightarrow+\infty} \frac{e^x}{1} . Quando x tende a +\infty , e^x tende a +\infty . Portanto, o limite é igual
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