Exercícios Resolvidos de Limites no Infinito

Ver Teoria

Enunciado

Calcule o limite, se possível. Caso conclua que o limite não existe, justifique.

lim x → - ∞ x n - x n - 1 ⁡  

Obs: considere n ∈ N

Passo 1

E aí, tudo joia?

Se a gente substituir aqui, vamos chegar numa indeterminação, então a gente não pode ir por esse caminho...

Vamos tentar chegar num produto aqui pra dar certo, beleza?

Passo 2

Vamos começar a reescrever o que tá ali dentro assim:

x n = x ⋅ x n - 1

x n - 1 = 1 ⋅ x n - 1

Percebe que nos dois a gente tem x n - 1 ? Então a gente pode colocar esse termo em evidência, bora lá? Vai ficar assim:

x n - x n - 1

= x ⋅ x n - 1 - 1 ⋅ x n - 1

= x n - 1 ( x - 1 )

Passo 3

Então a gente pode reescrever nosso limite assim:

lim ⁡ ( x n - 1 x - 1 ) x → - ∞

Temos ainda, pela propriedade do produto:

lim ⁡ ( x n - 1 x - 1 ) x → - ∞ =   lim ⁡ ( x n - 1 ) x → - ∞ ⋅ lim ⁡ x - 1 x → - ∞

Vamos ver cada um desses limites agora!

Passo 4

Vamos ver esse primeiro:

lim ⁡ ( x n - 1 ) x → - ∞

Aqui o resultado dependerá do grau de n ser par ou ímpar, vamos achar um resultado para cada tipo de n . Não entendeu? Vem comigo!

Para n ímpar, teremos n - 1 par, certo? Então olha só:

n   í m p a r ⇒ x n - 1 → x n º   p a r = - ∞ n º   p a r =   + ∞

E para n   par, teremos ( n - 1 ) ímpar. E aí...

n   p a r → x n - 1 → x n º   í m p a r = - ∞ n º   í m p a r =   - ∞

Ok, isso por enquanto, beleza?

Passo 5

Vamos ver esse limite aqui agora:

lim ⁡ x - 1 x → - ∞

Esse aqui é mais fácil, só substituir ali e a gente vai fcar com:

= - ∞ - 1 =   - ∞

Então a gente pode aplicar isso junto com os dois casos ali de cima, vem comigo!

Passo 6

  • Para n ímpar:
  • lim ⁡ ( x n - 1 ) x → - ∞ ⋅ lim ⁡ x - 1 x → - ∞

    + ∞ - ∞ =   - ∞

  • E para n par:

lim ⁡ ( x n - 1 ) x → - ∞ ⋅ lim ⁡ x - 1 x → - ∞

- ∞ - ∞ =   + ∞

Beleza! Esses dois casos já foram!

Passo 7

O único caso fora desses é o caso com n = 0 . Repara só, vamos colocar n = 0 na expressão do limite, ficamos com:

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

lim x → - ∞ ⁡ 1 - 1 x

= l i m x → - ∞ 1 -   l i m x → - ∞ 1 x  

= 1 - 0

= 1

Então a gente tem esses três casos para o limite! E encerramos por aqui 😉

Resposta

n   í m p a r   ;   lim x → - ∞ x n - x n - 1 ⁡   = - ∞

n   p a r   ;   lim x → - ∞ x n - x n - 1 ⁡   = ∞

n = 0   ;   lim x → - ∞ x n - x n - 1 ⁡   = 1