Enunciado

Use as definições de funções hiperbólicas para achar o valor do limite.

lim x → - ∞ ⁡ csch ⁡ x

Passo 1

Fala aí, tudo certinho?

Bom, essa questão pede pra gente usar as definições de funções hiperbólicas pra achar o limite dado por:

lim x → - ∞ ⁡ csch ⁡ x

Para resolver esse exercício faremos exatamente o que o problema pediu. Vamos trocar a função por sua definição.

Lembrando que

senh ⁡ x = e x - e - x 2

Assim, seu inverso será:

csch ⁡ x = 2 e x - e - x

Vamos ver como fica nosso limite.

Passo 2

Sendo assim, podemos reescrever nosso limite com:

lim x → - ∞ ⁡ csch ⁡ x = lim x → - ∞ ⁡ 2 e x - e - x  

Opa, então é com esse limite que devemos nos preocupar agora.

Então, vamos calcular!!

Podemos fazer:

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

E tirando o mmc no denominador, teremos:

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

Que simplificando se torna:

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

Agora vamos aplicar esse limite.

Passo 3

Se aplicarmos o limite nessa função, teremos uma indeterminação. Veja:

lim x → - ∞ ⁡ 2 e x e 2 x - 1 = 2 e - ∞ e 2 ⋅ ( - ∞ ) - 1

E vamos analisar com calma o que está rolando nesse nosso limite. Podemos inverter as exponenciais já que seu expoente é negativo. Assim, temos:

lim x → - ∞ ⁡ 2 e x e 2 x - 1 = 2 e ∞ 1 e 2 ⋅ ∞ - 1

Assim, teremos o denominador das frações indo para o infinito o que fará como que elas tendam a zero. Então:

lim x → - ∞ ⁡ 2 e x e 2 x - 1 = 0 0 - 1 = 0 - 1

Assim, temos:

lim x → - ∞ ⁡ csch ⁡ x = 0

E prontinho. Limite calculado.

Resposta

lim x → - ∞ ⁡ csch ⁡ x = 0

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