Exercícios Resolvidos de Limites no Infinito

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Enunciado

Calcule o limite, caso exista. Caso não exista, justifique.

lim x → + ∞ ⁡ x + 1 x + 2 … x + 8 x 2 + 1 4

Passo 1

Opa! Esse confundiu um pouco né? O que são aquelas reticências ali?

Aquilo ali quer dizer que temos uma progressão, com oito termos da forma ( x + n ) , onde o n   tá indo de 1   a   8 .

Se fossemos escrever todos eles, ficaria assim:

lim x → + ∞ ⁡ x + 1 x + 2 x + 3 x + 4 x + 5 x + 6 x + 7 x + 8 x 2 + 1 4

Bem grande né? Então nós podemos colocar as reticências para não termos que escrever todos eles o tempo todo, mas precisamo sempre lembrar quem são os termos que estão ali, ok.

Beleza, como resolver isso?

Em primeiro lugar, ao substituir o limite de x → + ∞ , vamos ter uma indeterminação ( ∞ / ∞ ) . Nenhuma novidade até aí:

lim x → + ∞ ⁡ x + 1 x + 2 … x + 8 x 2 + 1 4 = ∞ ∞

Então, o jeito é tentar resolver de outra forma.

Passo 2

Vamos analisar o grau de cada polinômio (o de cima e o debaixo).

Embaixo, temos um polinômio de grau 8 , isso porque ao desenvolver o polonômio, teremos um termo com x 2 4 = x 8 .

Vamos colocar o x e evidência em cada polinômio que temos.

Bom, se por um padrão colocarmos todos os x ' s dos parênteses de cima em evidência, quantos seriam?

lim x → + ∞ ⁡ x + 1 x + 2 … x + 8 x 2 + 1 4

lim x → + ∞ ⁡ x 1 + 1 x x 1 + 2 x … x 1 + 8 x x 2 1 + 1 x 2 4

Um para cada termo multiplicando, ou seja, 8 termos x ! Esses 8 termos x multilplicados, vão nos resultar em x 8 como termo de maior grau também, entendeu?

Ou seja, vamos colocar x 8 em evidência em cima e embaixo...

Passo 3

Assim ó:

lim x → + ∞ ⁡ x 1 + 1 x x 1 + 2 x … x 1 + 8 x x 2 1 + 1 x 2 4

lim x → + ∞ ⁡ x 8 1 + 1 x 1 + 2 x … 1 + 8 x x 8 1 + 1 x 2 4

Agora podemos cortar o x 8 em cima e embaixo:

= lim x → + ∞ ⁡ 1 + 1 x 1 + 2 x … 1 + 8 x 1 + 1 x 2 4

Passo 4

Lembra que todo termo com x no denominador, quando x → ∞ dá zero?

Então, aplicando o limites:

= lim x → + ∞ ⁡ 1 + 1 x 1 + 2 x … 1 + 8 x 1 + 1 x 2 4

= 1 + 0 1 + 0 … 1 + 0 1 + 0 4

= 1 1 … 1 1 4

= 1

E... acabamos mais esse😊

Resposta

lim x → + ∞ ⁡ x + 1 x + 2 … x + 8 x 2 + 1 4 = 1