Enunciado
Cálculo - Cálculo Volume 1 - 8ª Edição - James Stewart- Ed: 8º - Capítulo 2.7 - Ex. 33
Encontre :
Passo 1
Para resolver essa questão, temos que partir da definição de derivada em um ponto qualquer, que é essa aqui:
Começamos escrevendo quem é e quem é , olha só:
Fazendo :
Agora, fazendo :
Agora podemos substituir essas expressões no nosso limite! Saca só:
Passo 2
Nosso próximo passo é dar uma arrumadinha nesse nosso limite! Bora lá:
Assim fica um pouco melhor de trabalhar – lembrando que dividir por é o mesmo que multiplicar por , ta bom? Arrumamos a primeira fração um pouco também.
Agora, temos que achar o mínimo múltiplo comum (MMC) entre as duas frações. Vai ficar assim:
Agora, vamos fazer as multiplicações, mas só no numerador primeiro! Bora lá, vamos desenvolver a parte e a parte :
Fazendo o jogo de sinal com a segunda parte do numerador:
Ainda dando uma olhadinha no numerador, podemos cancelar com , com , com , com e com , ficando desse jeito:
Pronto, demos uma arrumadinha já na nossa expressão! Vamos deixar ela assim que no passo você já entende o porquê ;)
Passo 3
Bom, pegando a expressão como deixamos, se substituirmos para tentar resolver o limite, encontraremos a indeterminação . A gente pode resolver isso se cancelarmos o do numerador com o do denominador! Vai ficar desse jeitinho aqui:
Olha aí, eliminamos a indeterminação! Falei para você não mexer no denominador no passo anterior porque não tem necessidade mesmo, assim como tá a gente resolve o limite e tem menos trabalho. Então, sempre que puder deixar os termos multiplicando igual desse jeito que tá no denominador, deixe! A não ser que não tenha outra saída, ta bom?
Vamos agora fazer a substituição para resolver o limite. Saca só:
Pronto! Essa aqui já é a nossa expressão para , uhul!
Resposta
Teremos que .