L3-continuity2.mws

Calculo I

Lição 3:  Continuidade e Limite no Infinito  II

Exemplo 1
Desenhe
f(x) = x*sin(1/x) .  Determine o limite de f(x) com x indo para o infinity .

>    restart:  

>    a:= x * sin(1/x) ;

a := x*sin(1/x)

>    plot(a(x), x = 100..1000);

[Maple Plot]

A partir do grafico, nós presumimos que o limite de f(x) com  x indo para o   infinity  é 1.

Exemplo 1b
 Desenhe
g(x) = 2^x/x .  Determine o limite de g(x) com x indo para o infinity .

>    b:= 2^x / x;

b := 2^x/x

>    plot(b(x), x = 10..100);

[Maple Plot]

A partir do grafico nós presumimos que o limite de g(x) com x indo para o   infinity  é infinity .

Exemplo 2
Desenhe
sin(1/x)/x .  Isto é uma função continua em 0?  Será que o limite dessa função existe com x indo para zero?  O que sobre o limite com x indo para o   infinity ?

Onde é a função contínua ?

>    c:= (1/x)*sin(1/x);

c := 1/x*sin(1/x)

>    plot(c(x), x = 0.01..1);

[Maple Plot]

>    plot(c(x), x = -0.01..-1);

[Maple Plot]

>    plot(c(x), x = 100..1000);

[Maple Plot]

Conclusão :  A Função não é continua em  x = 0 desde que o limite da função com x indo para zero não existat. Entretanto o limite da função com x indo para o infinity  é 0.  A Função é continua em toda a parte exceto em x = 0.

 

Exemplo 3

a)   Seja s(x) = x^2-4*x  e t(x) = 4*x-x^2 .  Desenhe s(x) e t(x) no mesmo eixo com cores diferentes.  

b)  Suponha que s(x) < f(x) < t(x)  para todo  x.  Ache o limite de f(x) com x indo para 4.

>    s:= x^2 - 4*x;

s := x^2-4*x

>    t:= 4*x - x^2;

t := 4*x-x^2

>    plot([s(x),t(x)], x= 2..6, color=[magenta, brown]);

[Maple Plot]

Resposta do (3b):  limite de f(x) com x indo para 4 é zero.

Exemplo 4  

a)  Seja u(x) = (4*x-1)/x  e v(x) = (4*x^2+3*x)/(x^2) .  Desenhe u(x) e v(x) no mesmo eixo com cores diferentes.

b) Suponha que u(x) < f(x) < v(x) para todo x > 5. Ache o limite de f(x) com x indo para o infinito.

>    u:= (4*x - 1)/x;

u := (4*x-1)/x

>    v(x):= (4*x^2 + 3*x)/(x^2);

v(x) := (4*x^2+3*x)/x^2

>    plot([u(x),v(x)],x = 10..100, color=[magenta,brown]);

[Maple Plot]

>    plot([u(x),v(x)],x = 1000..10000, color=[magenta,brown]);

[Maple Plot]

Resposta (4b) :  A partir do desenho, o limite de  f(x) com x indo para o infinito é 4.

  

Exemplo 5
  Seja m(x) = sqrt(4*x^2+1)/(x+1) .  Desenhe m(x) para obter o limite de m(x) com x indo para o infinito negativo.  Calcule o limite sem usar o Maple.

>    m:= (sqrt(4*x^2 + 1)) /(x + 1);

m := (4*x^2+1)^(1/2)/(x+1)

>    plot(m(x), x = -10..-100);

[Maple Plot]

>    plot(m(x), x = -100..-1000);

[Maple Plot]

>    limit(m(x), x = -infinity);

limit((4*x(x)^2+1)^(1/2)/(x(x)+1),x = -infinity)

>    evalf(%);

-2.000000000

>