Enunciado

Encontre o limite. Use a Regra de L'Hôspital quando for apropriado. Se existir um método mais elementar, use-o. Se a Regra de L'Hôspital não for aplicável, explique por quê.

lim x → - 1 ⁡ x 2 - 1 x + 1

Passo 1

Oii pessoal, show de bola??

“A loucura é como a gravidade, só precisa de um empurrãozinhooo...”

Bora empurrar e macetar essa questãozinha comigo agora

A questão pede para encontrarmos o limite da função

lim x → - 1 ⁡ x 2 - 1 x + 1

Quando ( x ) se aproxima de ( - 1 ) .

Isso significa que queremos saber o valor que a função se aproxima quando ( x ) chega cada vez mais perto de ( - 1 ) .

Para encontrar o limite, devemos verificar inicialmente se podemos simplificar a expressão ou se precisamos usar algum método especial, como a Regra de L'Hôpital.

A Regra de L'Hôpital é usada para avaliar limites de formas indeterminadas, como 0 / 0 ou ∞ / ∞ .

Passo 2

Teoria e Fórmulas:

Forma indeterminada: Se substituirmos ( x   =   - 1 ) na expressão

x 2 - 1 x + 1

= 1 2 - 1 1 - 1 = 0 0

Obtemos 0 / 0 , que é uma forma indeterminada.

Isso indica que podemos considerar a Regra de L'Hôpital.

Regra de L'Hôpital: Se

lim x → c ⁡ f ( x ) = lim x → c ⁡ g ( x )

Resulta em uma forma indeterminada 0   o u ± ∞ , então:

lim x → c ⁡ f x g x =   lim x → c ⁡ f ' x g ' x

Desde que o limite do lado direito exista.

Fatoração: Outra abordagem é tentar simplificar a expressão.

Para

x 2 - 1 x + 1

Podemos verificar se a função ( x 2 –   1 ) pode ser fatorada.

Passo 3

Vamos aplicar a fatoração na expressão ( x 2 –   1 ) .

Sabemos que:

x 2 -   1   =   x   -   1 x   +   1

Portanto, a expressão original pode ser escrita como:

x 2 - 1 x + 1 = x - 1 x + 1 x + 1

Passo 4

Simplificação da expressão

x - 1 x + 1 x + 1

Pode ser simplificada.

Para ( x ≠ - 1 ) , podemos cancelar o termo ( x   +   1 )   no numerador e no denominador:

x - 1 x + 1 x + 1 = x - 1

Agora que simplificamos a expressão, podemos calcular o limite diretamente:

lim x → - 1 ⁡ ( x - 1 )

Substituindo ( x   =   - 1 ) :

- 1 - 1 = - 2

Passo 5

Portanto, o limite é:

lim x → - 1 ⁡ x 2 - 1 x + 1 = - 2

Através da simplificação da expressão inicial, chegamos ao resultado de que o limite é ( - 2 ) .

Nesse caso, não foi necessário utilizar a Regra de L'Hôpital, pois a fatoração da expressão permitiu uma simplificação direta.

“Faça seus medos terem medo de você”

Resposta

lim x → - 1 ⁡ x 2 - 1 x + 1 = - 2

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