Enunciado

Mostrar que:

  1. Se f   é uma função polinomial, então lim x → a ⁡ f x = f ( a ) para todo real a .
  2. Se g é uma função racional e a pertence ao domínio de g , então lim x → a ⁡ g x = g ( a ) .

Passo 1

  1. Você sabe que uma função polinomial é uma função formada por polinômios, ou seja, elas podem ser do tipo:
  2. f x = x 2 + 2 x + 3

    Ou até mesmo

    f x = x 8 + 5 x 4 + 9 x 2

    Não importa o grau (maior expoente) do seu polinômio. De forma geral então podemos escrever que uma função polinomial é da forma:

    f x = a 0 + a 1 x + a 2 x 2 + a 3 x 3 + … + a n x n

    Onde a 0 ,   a 1 , … a n são número reais.

    Aplicando o limite nessa função genérica teremos que:

    lim x → a ⁡ f x = lim x → a ⁡ ( a 0 + a 1 x + a 2 x 2 + … + a n x n )

    Pela propriedade da soma dos limites temos que:

    lim x → a ⁡ f x ± g x = lim x → a ⁡ f x ± lim x → a ⁡ g x

    Então podemos escrever:

    lim x → a ⁡ f ( x ) = lim x → a ⁡ a 0 + lim x → a ⁡ a 1 x + lim x → a ⁡ a 2 x 2 + … + lim x → n ⁡ a n x n

    Podemos ainda retirar as constantes ( a 0 , a 1 , … , a n ) do limite:

    lim x → a ⁡ = a 0 + a 1 lim x → a ⁡ x + a 2 lim x → a ⁡ x 2 + … + a n lim x → a ⁡ x n

    Aplicando o limite, temos então que:

    a 0 + a 1 . a + a 2 . a 2 + … + a n . a n = f ( a )

    Observe que f ( a ) é substituir a nos x do polinômio.

    Logo:

    lim x → a ⁡ f x = f ( a )

    Passo 2

  3. Se g é uma função racional ela é da forma:

g x = P x Q ( x )

Onde P ( x ) e Q ( x ) são polinômios reais e o domínio da função é dado por

D g = x x ∈ R   e   Q x ≠ 0 } , ou seja, x deve ser tal que não zere a função contida no denominador a fim de que a função g ( x ) exista. (Já que não existe divisão por zero!!!)

Aplicando o limite na função, temos que:

lim x → a ⁡ g x = lim x → a ⁡ P x Q x  

Aplicando a propriedade da divisão no limite que é dada por:

lim x - a ⁡ P x Q x = lim x → a ⁡ P ( x ) lim x → a ⁡ Q ( x )

Temos que:

lim x - a ⁡ P x Q x = lim x → a ⁡ P x lim x → a ⁡ Q x = P a Q a = g a

Visto que a ∈ D g e   Q a ≠ 0 .

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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