Enunciado

Para f x = 2 x - 1 ln ⁡ x , use as informações das partes (a)-(d) para fazer um esboço grosseiro do gráfico de f .

(a) lim x → ∞ ⁡ f ( x ) = 0

(b) lim x → 0 + ⁡ f ( x ) = + ∞

(c) lim x → 1 - ⁡ f ( x ) = + ∞

(d) lim x → 1 + ⁡ f ( x ) = - ∞

Passo 1

Bom, galera. Essa questãozinha pede pra trabalharmos com essa função aqui:

f x = 2 x - 1 ln ⁡ x

Basicamente, precisamos fazer um esboço do gráfico dessa função utilizando alguns limites dados. Os limites dados são esses aqui:

(a) lim x → ∞ ⁡ f ( x ) = 0

(b) lim x → 0 + ⁡ f ( x ) = + ∞

(c) lim x → 1 - ⁡ f ( x ) = + ∞

(d) lim x → 1 + ⁡ f ( x ) = - ∞

Em primeiro lugar, é importante notar que temos o termo ln ⁡ x na nossa função e precisamos lembrar que esse termo só está definido para valores positivos de x . Ou seja, podemos dizer que o domínio da nossa função é:

D f = ] 0 , + ∞ ]

Após isso, a grande sacada pra resolvermos essa questão é perceber que os limites dados representam assíntotas. Vamos tentar esboçar essas assíntotas e esboçar o gráfico a partir delas. Vamos lá!

Passo 2

Vamos começar olhando pro primeiro limite dado:

(a) lim x → ∞ ⁡ f ( x ) = 0

Temos um limite no infinito ( x → + ∞ ) com um resultado finito. Isso tem cara de assíntota horizontal. Ent��o podemos dizer que y = 0 é uma assíntota hoirizontal!

Vamos começar o nosso esboço traçando essa assíntota:

Legal. Vamos continuar analisando os limites dados.

Passo 3

Vamos checar o próximo limite:

(b) lim x → 0 + ⁡ f ( x ) = + ∞

Agora temos um limite em um número finito ( x → 0 + ) explodindo pro infinito. Agora temos um limite com jeitão de assíntota vertical!

Na verdade, podemos até dizer mais do que isso. Como o nosso limite tende a + ∞ , sabemos que a nossa curva vai se aproximar dessa assíntota pela parte de cima. Olha só como fica o nosso esboço:

Agora só faltam dois limites!

Passo 4

Vamos ver os dois últimos limites juntos:

(c) lim x → 1 - ⁡ f ( x ) = + ∞

(d) lim x → 1 + ⁡ f ( x ) = - ∞

Essas expressões mostram os limites pela esquerda e pela direita do ponto x = 1 .

Novamente, temos limites em um ponto finito ( x → 1 ) explodindo pro infinito, o que sugere que tem uma assíntota vertical aí! Vamos olhar pra cada lado agora.

Do lado esquerdo, de novo temos um limite tendendo a + ∞ , o que significa que, do lado esquerdo, a nossa curva vai se aproximar da assíntota na parte de cima.

Do lado direito, temos um limite tendendo a - ∞ . Entção dessa vez, a nossa curva vai se aproximar da assíntota na parte de baixo, pelo lado direito.

Olha só como fica:

Prontinho! Temos todas as informações que precisamos pra fechar o nosso gráfico!

Passo 5

Lembrando que pra fechar o nosso gráfico, precisamos que a nossa função se aproxime da assíntota horizontal no infinito, temos o seguinte:

Resposta

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