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Exercícios sobre cálculo do limite de uma função (com gabarito)

William Canellas
William Canellas
Professor de Matemática

Confira os exercícios sobre cálculo de limites. Todos eles acompanham gabarito com resolução detalhada, facilitando a compreensão do conteúdo e o desenvolvimento do raciocínio matemático.

Questão 1

Qual o valor do limite limite como x seta para a direita 3 de numerador 1 menos raiz quadrada de 4 menos x fim da raiz sobre denominador x menos 3 fim da fração?

a) 1 meio

b) 3 sobre 4

c) 4 sobre 3

d) 2

Gabarito explicado

Fazendo x igual a 3 no limite obtemos:

limite como x seta para a direita 3 de numerador 1 menos raiz quadrada de 4 menos 3 fim da raiz sobre denominador 3 menos 3 fim da fração igual a 0 sobre 0

Como encontramos uma indeterminação devemos eliminar tal indeterminação multiplicando numerador e denominador pelo conjugado do denominador.

limite como x seta para a direita 3 de numerador 1 menos raiz quadrada de 4 menos x fim da raiz sobre denominador x menos 3 fim da fração igual a limite como x seta para a direita 3 de numerador 1 menos raiz quadrada de 4 menos x fim da raiz sobre denominador x menos 3 fim da fração sinal de multiplicação numerador 1 mais raiz quadrada de 4 menos x fim da raiz sobre denominador 1 mais raiz quadrada de 4 menos x fim da raiz fim da fraçãolimite como x seta para a direita 3 de numerador 1 menos raiz quadrada de 4 menos x fim da raiz sobre denominador x menos 3 fim da fração igual a limite como x seta para a direita 3 de numerador 1 ao quadrado menos abre parênteses raiz quadrada de 4 menos x fim da raiz fecha parênteses ao quadrado sobre denominador parêntese esquerdo x menos 3 parêntese direito sinal de multiplicação abre parênteses 1 mais raiz quadrada de 4 menos x fim da raiz fecha parênteses fim da fraçãolimite como x seta para a direita 3 de numerador 1 menos raiz quadrada de 4 menos x fim da raiz sobre denominador x menos 3 fim da fração igual a limite como x seta para a direita 3 de numerador x menos 3 sobre denominador parêntese esquerdo x menos 3 parêntese direito sinal de multiplicação abre parênteses 1 mais raiz quadrada de 4 menos x fim da raiz fecha parênteses fim da fraçãolimite como x seta para a direita 3 de numerador 1 menos raiz quadrada de 4 menos x fim da raiz sobre denominador x menos 3 fim da fração igual a limite como x seta para a direita 3 de numerador 1 sobre denominador abre parênteses 1 mais raiz quadrada de 4 menos x fim da raiz fecha parênteses fim da fração igual a numerador 1 sobre denominador 1 mais raiz quadrada de 4 menos 3 fim da raiz fim da fração igual a numerador 1 sobre denominador 1 mais raiz quadrada de 1 fim da fração igual a 1 meio

Questão 2

Considere a função f dois pontos A seta para a direita B definida por f parêntese esquerdo x parêntese direito igual a raiz quadrada de x ao quadrado mais 3 x fim da raiz menos x, em seu mais amplo domínio, o valor do limite limite como x seta para a direita infinito de f parêntese esquerdo x parêntese direito é igual a:

a) 0

b) infinito

c) 3 sobre 2

d) 3

Gabarito explicado

Como x seta para a direita infinito, substituindo na função vamos obter a seguinte indeterminação matemática:

limite como x seta para a direita infinito de f parêntese esquerdo x parêntese direito igual a infinito menos infinito

Para eliminar esta indeterminação podemos reescrever a função multiplicando numerador e denominador pelo conjugado da função:

limite como x seta para a direita infinito de f parêntese esquerdo x parêntese direito igual a limite como x seta para a direita infinito de numerador raiz quadrada de x ao quadrado mais 3 x fim da raiz menos x sobre denominador 1 fim da fração igual a limite como x seta para a direita infinito de numerador abre parênteses raiz quadrada de x ao quadrado mais 3 x fim da raiz menos x fecha parênteses sinal de multiplicação abre parênteses raiz quadrada de x ao quadrado mais 3 x fim da raiz mais x fecha parênteses sobre denominador 1 sinal de multiplicação abre parênteses raiz quadrada de x ao quadrado mais 3 x fim da raiz mais x fecha parênteses fim da fraçãolimite como x seta para a direita infinito de f parêntese esquerdo x parêntese direito igual a limite como x seta para a direita infinito de numerador 3 x sobre denominador raiz quadrada de x ao quadrado mais 3 x fim da raiz mais x fim da fração igual a infinito sobre infinito

Agora para eliminar a indeterminação da forma infinito sobre infinito basta dividirmos numerador e denominador por x.

limite como x seta para a direita infinito de f parêntese esquerdo x parêntese direito igual a limite como x seta para a direita infinito de numerador 3 sobre denominador raiz quadrada de 1 mais começar estilo mostrar 3 sobre x fim do estilo fim da raiz mais 1 fim da fração

Sabemos que se x seta para a direita infinito então, 3 sobre x seta para a direita 0.

Logo,

limite como x seta para a direita infinito de f parêntese esquerdo x parêntese direito igual a limite como x seta para a direita infinito de numerador 3 sobre denominador raiz quadrada de 1 mais começar estilo mostrar 3 sobre x fim do estilo fim da raiz mais 1 fim da fração igual a numerador 3 sobre denominador raiz quadrada de 1 mais 0 fim da raiz mais 1 fim da fração igual a 3 sobre 2

Questão 3

O valor do limite limite como x seta para a direita infinito de abre parênteses 1 mais 2 sobre x fecha parênteses à potência de 3 x fim do exponencial é igual a:

a) e ao quadrado

b) e ao cubo

c) 3 e ao quadrado

d) e à potência de 6

Gabarito explicado

Aplicando a propriedade de limite de uma potência temos:

limite como x seta para a direita infinito de abre parênteses 1 mais 2 sobre x fecha parênteses à potência de 3 x fim do exponencial igual a abre parênteses limite como x seta para a direita infinito de abre parênteses 1 mais 2 sobre x fecha parênteses à potência de x fecha parênteses ao cubo

A função agora é bem próxima da função do limite fundamental limite como x seta para a direita infinito de abre parênteses 1 mais 1 sobre x fecha parênteses à potência de x igual a e.

Para plicar o limite fundamental vamos fazer uma mudança de variável.

2 sobre x igual a 1 sobre y seta dupla para a direita x igual a 2 y

Reescrevendo o limite temos:

limite como x seta para a direita infinito de abre parênteses 1 mais 2 sobre x fecha parênteses à potência de x igual a limite como y seta para a direita infinito de abre parênteses 1 mais 1 sobre y fecha parênteses à potência de 2 y fim do exponencial igual a abre parênteses limite como y seta para a direita infinito de abre parênteses 1 mais 1 sobre y fecha parênteses à potência de y fecha parênteses ao quadrado igual a e ao quadrado

Substituindo na função original

limite como x seta para a direita infinito de abre parênteses 1 mais 2 sobre x fecha parênteses à potência de 3 x fim do exponencial igual a abre parênteses limite como x seta para a direita infinito de abre parênteses 1 mais 2 sobre x fecha parênteses à potência de x fecha parênteses ao cubo igual a abre parênteses e ao quadrado fecha parênteses ao cubo igual a e à potência de 6

Questão 4

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Aprofunde os seus estudos sobre o assunto: Limite de uma função: o que é e aprenda a calcular (com exercícios).

Confira o índice de exercícios de matemática do 3º ano do ensino médio.

Referências Bibliográficas

MUNEM, Mustafe A.; FOUDBA, David J. Cálculo: um curso moderno e suas aplicações. 4. ed. São Paulo: Pearson, 2008.

ÁVILA, Geraldo. Cálculo. Volume 1. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012.

GUIDORIZZI, Hamilton Luiz. Um curso de cálculo. Volume 1. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2014.

LEITHOLD, Louis. O cálculo com geometria analítica. Volume 1. 5. ed. São Paulo: Harbra, 1994.

William Canellas
William Canellas
Professor de Matemática com 20 anos de experiência, licenciado pela Universidade Gama Filho (UGF) e mestre pelo IMPA. Autor de livros e artigos, é referência na preparação para concursos e no ensino de Matemática.