Enunciado

Encontre os limite:

underset(theta -> ((pi)/(2))^-)(lim) (4 tg^2 theta + tg theta + 1)/(tg^2 theta + 5)

Passo 1

A primeira coisa que devemos fazer é subsitutir o valor de x no limite:

underset(theta -> ((pi)/(2))^-)(lim) (4 tg^2 theta + tg theta + 1)/(tg^2 theta + 5)

Quando theta vai par a (pi)/(2) pela esquerda, a nossa tangente vai para + oo , então isso vai dar uma indeterminação.

O que podemos fazer aqui é uma mudança de variável nesse theta , fazendo:

tg theta = x

Assim, temos:

theta -> ((pi)/(2))^- :. x = tg theta -> + oo

O nosso limite vai ficar:

underset(theta -> ((pi)/(2))^-)(lim) (4 tg^2 theta + tg theta + 1)/(tg^2 theta + 5) = underset(x -> + oo)(lim) (4 x^2 + x + 1)/(x^2 + 5)

Esse é aquele limite que temos de polinômio sobre polinômio, com x indo para oo .

Então para resolvê-los temos que colocar o termo de maior grau em evidência no numerador e depois a mesma coisa no denominador para simplificarmos e acharmos a resposta.

Vamos trabalhar só com a fração, depois colocamos no limite

(4 x^2 + x + 1)/(x^2 + 5)

Passo 2

O nosso numerador é

4 x^2 + x + 1

Colocando x^2 em evidência

x^2 (4 + (1)/(x) + (1)/(x^2))

Passo 3

O nosso denominador vai ser

x^2 + 5

Colocando x^2 em evidência

x^2 (1 + (5)/(x^2))

Passo 4

A nossa fração vai ficar

(4 x^2 + x + 1)/(x^2 + 5) = (x^2 (4 + (1)/(x) + (1)/(x^2)))/(x^2 (1 + (5)/(x^2))) = (4 + (1)/(x) + (1)/(x^2))/(1 + (5)/(x^2))

Agora, vamos tomar o limite

underset(x -> + oo)(lim) (4 x^2 + x + 1)/(x^2 + 5) = underset(x -> + oo)(lim) (4 + (1)/(x) + (1)/(x^2))/(1 + (5)/(x^2))

Lembrando que o limite de um número sobre oo é sempre 0 , vamos ter

underset(x -> + oo)(lim) (4 + (1)/(x) + (1)/(x^2))/(1 + (5)/(x^2)) = (4 + 0 + 0)/(1 + 0 + 0) = 4

Resposta

4

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lim x → 0 ⁡ sin ⁡ 4 x x
lim x → 0 ⁡ x 2 sin 2 ⁡ 3 x
lim y → 0 ⁡ 3 y sin ⁡ 5 y
lim x → 0 ⁡ sin 5 ⁡ 2 x 4 x 5
lim x → π + ⁡ sin ⁡ x x - π (Sugestão: seja t = x - π )