Enunciado

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

lim x → - ∞ ⁡ h x = - 1 , l i m x → ∞ h x = 1 , l i m x → 0 + h x = 1 e l i m x → 0 - h x = - 1

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, l i m x → ∞ h x = 1 e lim x → - ∞ ⁡ h 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 → ∞ ⁡ 7 x 2 + x + 3 x 2 - 2 = lim x → ∞ ⁡ 7 x 2 x 2 + x x 2 + 3 x 2 x 2 x 2 - 2 x 2 =     lim x → ∞ ⁡ 7 + 1 x + 3 x 2 1   - 2 x 2

=   l i m x → ∞ 7 + 1 x + 3 x 2 l i m x → ∞ 1 - 2 x 2 =   l i m x → ∞ 7 +   l i m x → ∞ 1 x +   l i m x → ∞ 3 x 2 l i m x → ∞ 1 - l i m x → ∞ 2 x 2 = 7 +   0 + 0 1 - 0 = 7 1 = 7 .

Passo 2

O segundo passo é perceber que o limite dessa função assume valores diferentes quando x → 0 -   e quando x → 0 + , o que sugere que h ( x ) , em x = 0   dará um salto. Então para simplificar as coisas vamos separar o problema em duas partes, ou seja, vamos imaginar a cara da função quando x > 0   e quando x < 0 .

Passo 3

O terceiro passo é observar que lim x → - ∞ ⁡ h x = l i m x → 0 - h x = - 1 e , l i m x → ∞ h x = l i m x → 0 + h x = 1 , ou seja, o resultados dão o mesmo valor mudando apenas de sinal, e como vamos analisar h ( x ) quando x > 0   e quando x < 0 . Então isso nos sugere que parte dessa função é parecida com a função modular:

| x | = - x ,     x < 0 x ,     x ≥ 0

Já que, ela está dividida em x < 0   e x ≥ 0 , e quando isso acontece ela muda o sinal do x .

Mas, como h x tem que ser uma divisão de polinômios de mesmo grau e em x = 0 ela dá um salto, então podemos pensar que a cara dela será:

h x = x x

O que TOP pois quando x < 0

l i m x → - ∞ f x =   l i m x → - ∞ x x =   l i m x → - ∞   x - x   = l i m x → - ∞ - 1 .

E,

l i m x → 0 - f x =   l i m x → 0 - x x = l i m x → 0 - x - x = l i m x → 0 - - 1 = - 1 .

E para nossa felicidade quando x > 0

l i m x → ∞ f x =   l i m x → ∞ x x =   l i m x → ∞   x x   = l i m x → - ∞ 1 = 1 .

E,

l i m x → 0 + f x =   l i m x → 0 + x x = l i m x → 0 + x x = l i m x → 0 + 1 = 1

Resposta

h x = x x

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Ache o limite lim y → + ∞ ⁡ 2 y 2 - 3 y y + 1
Ache o limite lim w → - ∞ ⁡ w 2 - 2 w + 3 w + 5
Ache o limite lim x → + ∞ ⁡ 1 + 5 x 2 - 3 x
Ache o limite: lim x → + ∞ ⁡ x 2 + 5 x 3
Ache o limite lim x → - ∞ ⁡ 5 x 3 - 12 x + 7 4 x 2 - 1