Exercícios Resolvidos de Limites Laterais e Continuidade

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Enunciado

Explique por que a função é descontínua no dado número a . Esboce o gráfico da função.

f x = x 2 - x x 2 - 1 ,     x ≠ 1 1 ,     x = 1 ,               a = 1

Passo 1

Faaaala aii! Bora continuar nosso estudo pra ficar fera em limites!

Bora começar lembrando o que é uma função contínua!

Uma função é contínua em um ponto se ela estiver definida nesse ponto e, além disso, o valor da função neste ponto coincidir com o valor do limite. Assim, devemos calcular tanto o limite como o valor da função em x = a e compará-los.

Vamos calcular o limite de f ( x ) quando x tende a 1 . Quando tomamos o limite, nos aproximamos de x = a = 1 por valores de x próximos de 1 porém nunca iguais a 1 . Então, a expressão que devemos usar para o limite é x 2 - x x 2 - 1 .

lim x → 1 ⁡ x 2 - x x 2 - 1 = 0 0

Note que temos uma indeterminação do tipo 0 / 0 . Ixi e agora?

Para eliminá-la, vamos fatorar o numerador e o denominador.

Para x 2 - x   podemos colocar x em evidencia, e ficamos com

x x - 1

Para x 2 - 1 temos uma diferença de quadrados

Que é

x 2 - 1 2

Que podemos escrever assim:

x 2 - 1 = x - 1 ( x + 1 )

Passo 2

Reescrevendo nosso limite, temos:

lim x → 1 ⁡ f ( x ) = lim x → 1 ⁡ x 2 - x x 2 - 1 = lim x → 1 ⁡ x   ( x - 1 ) x - 1   ( x + 1 )

Podemos simplificar o fator ( x - 1 ) de modo que o limite fica

lim x → 1 ⁡ f x = lim x → 1 ⁡ x x + 1

Shoow agora sumiu nossa indeterminação, podemos substituir!

lim x → 1 ⁡ f x = lim x → 1 ⁡ x x + 1 = 1 1 + 1 = 1 2

Assim, encontramos nosso limite.

Agora temos que lembrar que f 1 = 1 ≠ lim x → 1 ⁡ f x , sendo assim a fução não é contínua em x = a = 1 .

Passo 3

O esboço do gráfico da função é:

Resposta

A fução não é contínua em x = a = 1 . E seu gráfico é: