Enunciado

23. Use as definições das funções hiperbólicas para achar os seguintes limites.

(h) lim x → 0 - ⁡ cotgh ⁡ x

Passo 1

E aí! tudo certinho?

Nesse problema temos que calcular o limite

lim x → 0 - ⁡ cotgh ⁡ x

Tem ideia de como fazemos isso?

Pra resolver esse problema temos que lembrar das definições de funções hiperbólicas

sinh ⁡ x = e x - e - x 2 ,     cosh ⁡ x = e x + e - x 2

Para esse caso, temos que lembrar que

cotgh ⁡ x = 1 tgh ⁡ x

E como tgh ⁡ x = sinh ⁡ x cosh ⁡ x , temos que

cotgh ⁡ x = cosh ⁡ x sinh ⁡ x

Assim, substituímos essas relações no limite e calculamos x → 0 -

Saca só!

Passo 2

A gente viu no passo 1 que a cotangente hiperbólica fica:

cotgh ⁡ x = cosh ⁡ x senh ⁡ x

Aplicando o limite:

lim x → 0 - ⁡ cotgh ⁡ x = lim x → 0 - ⁡ cosh ⁡ x senh ⁡ x

Quando calculamos o cosseno hiperbólico de um numero muito próximo de zero, vamos obter aproximadamente 1, então quando o x tender a zero o cosseno hiperbólico tenderá a 1.

lim x → 0 - ⁡ cosh ⁡ x = 1

Já para o seno hiperbólico, quando nós calculamos o seno de um numero próximo a zero, obtemos aproximadamente zero, então quando o x tende a 0 (pelo lado esquerdo) o seno hiperbólico tende a zero:

lim x → 0 - ⁡ senh ⁡ x = 0 -

Perceba que tende a zero pela esquerda então esse numero é negativo.

Analisando o limite da cotangente hiperbólica temos que ela tenderá a menos infitivo:

lim x → 0 - ⁡ cotgh ⁡ x = lim x → 0 - ⁡ cosh ⁡ x senh ⁡ x

lim x → 0 - ⁡ cotgh ⁡ x = 1 0 -

Dessa forma, como temos um número sendo dividido por outro muito pequeno e negativo, o resultado é um numero extremamente grande e também negativo...

lim x → 0 - ⁡ cotgh ⁡ x = - ∞

E fim! Entendeu tudo? Responde Aí!

Resposta

lim x → 0 - ⁡ cotgh ⁡ x = - ∞

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