Enunciado

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

(b) lim x → - ∞ ⁡ tgh ⁡ x

Passo 1

E aí! tudo certinho?

Nesse problema temos que calcular o limite

lim x → - ∞ ⁡ tgh ⁡ 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 ,     cos h ⁡ x = e x + e - x 2

E para esse caso, como

tanh ⁡ x = sinh ⁡ x cosh ⁡ x

Substituímos essas relações no limite e calculamos x → - ∞

Saca só!

Passo 2

No passo 1, vimos que a tangente hiperbólica é:

tgh ⁡ x = senh ⁡ x cosh ⁡ x

E substituindo pela definição de seno e cosseno hiperbólico fica:

tgh ⁡ x = e x - e - x 2 e x + e - x 2

Simplificando a divisão por 2:

tgh ⁡ x = e x - e - x e x + e - x

Aplicando o limite:

lim x → - ∞ ⁡ tgh ⁡ x = lim x → - ∞ ⁡ e x - e - x e x + e - x

Para simplificar essa expressão podemos multiplicar em cima e embaixo por e x :

lim x → - ∞ ⁡ tgh ⁡ x = lim x → - ∞ ⁡ e x - e - x e x + e - x ⋅ e x e x

lim x → - ∞ ⁡ tgh ⁡ x = lim x → - ∞ ⁡ e 2 x - 1 e 2 x + 1

Substituindo por menos infinito:

lim x → - ∞ ⁡ tgh ⁡ x = e - 2 ∞ - 1 e - 2 ∞ + 1

lim x → - ∞ ⁡ tgh ⁡ x = 0 - 1 0 + 1

lim x → - ∞ ⁡ tgh ⁡ x = - 1

E fim! O que achou? Responde Aí!

Resposta

lim x → - ∞ ⁡ tgh ⁡ x = - 1

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