Exercícios Resolvidos de Limites no Infinito

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Enunciado

Calcule o limite abaixo:

lim x → + ∞ ⁡ x 3 + 2 x - 1 3 x 2 + x + 1

Passo 1

Vamos lá?

Se começarmos substituindo o valor do limite, encontraremos um problema. Vai ficar com infinito sobre infinito, o que é uma indeterminação ☹:

lim x → + ∞ ⁡ x 3 + 2 x - 1 3 x 2 + x + 1 = ∞ ∞

Vamos tentar outro jeito então...

Passo 2

A saída melhor para essa situação é, a gente perceber que dentro de cada raiz temos um polinômio, então podemos tentar colocar o maior grau desses polinômios em evidência.

Perceba que o maior grau da função de cima é   x 3 , e da função de baixo é x 2 , então bora botar a maior potência de x de cima e de baixo para fora.. Fica assim:

lim x → + ∞ ⁡ x 3 + 2 x - 1 3 x 2 + x + 1  

(quando a gente coloca um termo em evidência, dividimos todos os termos por ele)

lim x → + ∞ ⁡ x 3 x 3 x 3 + 2 x x 3 - 1 x 3 3 x 2 x 2 x 2 + x x 2 + 1 x 2

E agora a gente simplica os expoentes ali de dentro, diminuindo o de cima pelo de baixo...

= lim x → + ∞ ⁡ x 3 1 + 2 x 2 - 1 x 3 3 x 2 1 + 1 x + 1 x 2

Passo 3

O próximo passo é tirar os nossos x 3 e x 2 ali de dentro das raízes.

Pra fazer isso nós cortamos o expoente da potência de x como o índice da raiz, e então o x pode sair da raiz e ir pra frente dela multiplicando.

Ah, só mais um detalhe, quando a gente tira uma potência de x de dentro de uma raiz par (raiz quadrada, quarta, sexta, e assim por diante) temos que colocá-lo em módulo, ok.

Então ficaremos com:

= lim x → + ∞ ⁡ x     1 + 2 x 2 - 1 x 3 3 x     1 + 1 x + 1 x 2

Passo 4

Nesse caso, temos x = x , pois trabalhamos com x tendendo a um valor positivo, já que x → ∞ :

lim x → + ∞ ⁡ x   1 + 2 x 2 - 1 x 3 3 x   1 + 1 x + 1 x 2

Como temos x multiplicando embaixo e em cima, podemos cortar e ficaremos com:

lim x → + ∞ ⁡ 1 + 2 x 2 - 1 x 3 3 1 + 1 x + 1 x 2

Passo 5

Agora, como x → ∞ , todos os termos com x no denominador vão pra zero, lembra?

Então, aplicando o limites vamos ter isso aqui:

lim x → + ∞ ⁡ 1 + 2 x 2 - 1 x 3 3 1 + 1 x + 1 x 2

= 1 + 0 - 0 3 1 + 0 + 0

= 1 3 1

= 1

E pronto! Esse é o nosso limite😉

Resposta

lim x → + ∞ ⁡ x 3 + 2 x - 1 3 x 2 + x + 1 = 1