Calcule os limites abaixo:

a) lim x → 0 ⁡ x 4 sin ⁡ 1 x 4

Passo 1

Fala, galera! Vamos resolver essa questão!

O enunciado pediu pra gente calcular o limite da função g x = x 4 sin ⁡ 1 x 4 quando x se aproxima de 0 .

O Teorema do Confronto (ou teorema do Sanduíche) pode nos ajudar nesse caso, porque ele nos diz que se temos uma função g x entre duas outras funções f ( x ) e h ( x ) :

f x ≤ g x ≤ h ( x )

Aplicando o limite nas três:

lim x → a ⁡ f x ≤ lim x → a ⁡ g x ≤ lim x → a ⁡ h x

E lim x → a ⁡ f x = lim x → a ⁡ h x = L , então lim x → p ⁡ f x = L . Sacou? Precisamos encontrar uma função f menor do que g e uma função h maior do que g , tal que f ( x ) e h ( x ) tendam a zero. Encontrando o limite dessas duas funções, nós vamos ter o limite de g x = x 4 sin ⁡ 1 x 4   porque ela está entre as duas funções.

Vamos lá!

Passo 2

Nós sabemos que o seno é uma função limitada entre - 1 e 1 , para qualquer ângulo, então podemos escrever:

- 1 ≤ sin ⁡ 1 x 4 ≤ 1

Multiplicando todo mundo por x 4 , vamos ter:

- x 4 ≤ x 4 sin ⁡ 1 x 4 ≤ x 4

Aplicando o limite fica assim:

lim x → 0 ⁡ - x 4 ≤ lim x → 0 ⁡ x 4 sin ⁡ 1 x 4 ≤ lim x → 0 ⁡ x 4

Então, nós temos lim x → 0 ⁡ - x 4 = lim x → 0 ⁡ x 4 = 0 . Assim, temos:

0 ≤ lim x → 0 ⁡ x 4 sin ⁡ 1 x 4 ≤ 0

E pelo Teorema do confronto:

lim x → 0 ⁡ x 4 sin ⁡ 1 x 4 = 0

Prontinho, galera! Até a próxima! 😉

Resposta

lim x → 0 ⁡ x 4 sin ⁡ 1 x 4 = 0

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