Enunciado

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

(g) 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 é dada por

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 direito) o seno hiperbólico tende a zero:

lim x → 0 + ⁡ senh ⁡ x = 0 +

Perceba que tende a zero pela direita então esse numero é positivo.

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

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

lim x → 0 + ⁡ cotgh ⁡ x = 1 0 +

E como temos um numero sendo dividido por outro praticamente nulo, vamos ter como resultado um numero extremamente grande, ou seja

lim x → 0 + ⁡ cotgh ⁡ x = ∞

E aí! entendeu tudo? Responde Aí!

Resposta

lim x → 0 + ⁡ cotgh ⁡ x = ∞

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