Enunciado
Cálculo - Cálculo com Geometria Analítica Volume 1 - 3ª Edição - Louis Leithold- Ed: 3º - Capítulo 2.4 - Ex. 52
Use a definição para provar que
Definição :
Seja uma função definida em todo número de um intervalo aberto contendo , exceto possivelmente no próprio . Quando tende a , cresce indefinidamente e escrevemos
Se para qualquer número , existir um tal que
Se então
Passo 1
Essas questões pela definição são bem chatinhas. Mas vou te mostrar como é a ideia geral.
Precisamos achar o valor de para um qualquer onde
Na prática fazemos e tentamos achar .
Nesse caso, onde , temos que partir de
E chegarmos em
Vamos com calma e conseguimos pegar o passo a passo
Passo 2
Temos
Vamos começar tentando achar o naquela fração.
Para isso, vamos ver que
Rapaz, que diabos é isso. Calma, se colocarmos o em evidência em aparece o
Colocando isso na fração, vamos ter
Separando a fração
Pela desigualdade triangular vamos ter
Fazendo
Como
Entao temos
Se tivermos
Podemos multiplicar essa desigualdade por e dividir por . Que assim já aparece o menor que alguém. Podemos fazer isso porque tanto e são positivos.
Escrevendo de forma mais próxima do que queremos
Então se pegarmos
Garantirmos que
Porque é só fazer o caminho inverso que escrevemos aqui. Mas calma, isso tudo é válido se . Mas e se o não for maior que ? Lascou-se?
Passo 3
Vamos olhar o caso de menor ou igual a
Então
Então o valor de que começa a atrapalhar a nossa vida é o . Aqui vai uma jogada meio louca, mas que nós próximos problemas vai te ajudar.
Vamos pegar o sendo exatamente esse valor de que dá problema.
Ta e ai?
Bem, sabemos que é menor que esse valor. Então
Se conseguirmos sair de
E chegar na função vamos ter um valor de para o resto dos valores de . Aqueles menores que .
Temos
Abrindo esse módulo
Subtraindo dessa desigualdade
Passando o módulo, vamos ter
Mas
Então
Vamos pegar a inequação
E inverter
Multiplicando com a inequação de vamos ter
Mas é menor ou igual a aqui, então
E temos
Para o resto dos valores de que faltavam
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)