Enunciado

Determine uma função que satisfaça as condições dadas e trace seu gráfico.

lim x → ± ∞ ⁡ k x = 1 , l i m x → 1 - k x = ∞ e l i m x → 1 + k x = - ∞

Passo 1

O primeiro passo é olhar o tipo de resposta que o limite apresenta, ou seja, se zero, um número ou . Com isso, nós podemos ver qual tipo de função se encaixa melhor para cada caso.

Na questão temos que lim x → ± ∞ ⁡ k x = 1 , isso significa que uma divisão de polinômios de mesmo grau, cairia bem já que nesses casos, quando x → ∞ o limite dará um número. Veja no exemplo abaixo:

lim x → ∞ ⁡ 5 x 2 + x + 3 3 x 2 - 2 = lim x → ∞ ⁡ 5 x 2 x 2 + x x 2 + 3 x 2 3 x 2 x 2 - 2 x 2 =     lim x → ∞ ⁡ 5 + 1 x + 3 x 2 3   - 2 x 2

=   l i m x → ∞ 5 + 1 x + 3 x 2 l i m x → ∞ 3 - 2 x 2 =   l i m x → ∞ 5 +   l i m x → ∞ 1 x +   l i m x → ∞ 3 x 2 l i m x → ∞ 3 - l i m x → ∞ 2 x 2 = 5 +   0 + 0 3 - 0 = 5 3   .

Passo 2

O segundo passo é perceber que l i m x → - 1 - k x ≠ l i m x → - 1 + k x , e que x = - 1 também será um “probleminha” para k ( x ) . Isso nos quer dizer a fosse função provavelmente é uma divisão de polinômios, que quando substituímos x = 1 o denominador zera.

Com isso, sabemos então que k ( x ) deve ser uma divisão de polinômios de mesmo grau e que o denominador zera quando x = 1 . Além disso temos que lembrar que lim x → ± ∞ ⁡ k x = 1 .

Então a cara de k ( x ) pode ser da seguinte forma:

k x = x - 2 x - 1

O que é legal pois,

lim x → ± ∞   ⁡ x - 2 x - 1 = ⁡ l i m x → ± ∞ x x l i m x → ± ∞ x x - l i m x → ± ∞ 1 x     = ⁡ 1 1   - 1 x 2 = 1 1 - 0 = 1 1 = 1 .

E,

l i m x → 1 + f x =   l i m x → 1 +   x - 2 x - 1   = 1 - 2 1   - 1 = - 1 0 = - ∞

Além disso,

l i m x → 1 - f x =   l i m x → 1 -   x - 2 x - 1   = 1 - 2 1   - 1 = - 1 0 = ∞

Isso acontece, pois como x < 1 , então teremos um valor negativo em cima e em baixo, daí pela regra de sinal o resultado final será positivo.

Resposta

k x = x - 2 x - 1

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Calcule a ) lim x → + ∞ ⁡ ( x 4 - 3 x + 2 )
Calcule d ) lim x → + ∞ ⁡ [ x - 3 x 3 + 2 ]
Calcule h ) lim x → + ∞ ⁡ 1 + 1 x 2 x
Calcule d . lim x → + ∞ ⁡ 1 + 2 x x + 1
Calcule e ) lim x → + ∞ ⁡ x + 2 x + 1 x