Calcule o limite abaixo. Justifique suas respostas.

lim x → 0 ⁡ e x - e 2 x + x x - sen ⁡ ( x )

Passo 1

Primeiramente, substituímos o valor de x para avaliar se há ou não indeterminação.

l i m x → 0 e x - e 2 x + x x - sen ⁡ ( x ) ⟹ l i m x → 0 e x - e 2 x + x l i m x → 0 x - sen ⁡ x ⟹ 1 - 1 + 0 0 - 0 ⟹ 0 0

Dado que temos uma indeterminação do tipo 0 / 0 , podemos partir para utilizar L’Hôpital.

Passo 2

Aplicando a regra de L’Hospital:

lim x → 0 ⁡ e x - e 2 x + x x - sen ⁡ ( x ) = lim x → 0 ⁡ [ e x - e 2 x + x ] ' [ x - sen ⁡ ( x ) ] '

Usando a regra da cadeia:

e x - e 2 x + x ' = e x - 2 e 2 x + 1

Para o denominador:

x - sen ⁡ x ' = 1 - cos ⁡ x

Então o nosso limite vai dar:

lim x → 0 ⁡ e x - e 2 x + x ' x - sen ⁡ x ' = l i m x → 0 e x - 2 e 2 x + 1 1 - cos ⁡ x ⟹ 1 - 2 + 1 1 - 1 ⟹ 0 0

Temos a presença da indeterminação novamente, então temos que aplicar L’Hôpital de novo.

Passo 3

Vamos ter então que:

l i m x → 0 e x - 2 e 2 x + 1 1 - cos ⁡ x = l i m x → 0 e x - 2 e 2 x + 1 ' 1 - cos ⁡ x '

Derivando o numerador:

e x - 2 e 2 x + 1 ' = e x - 4 e 2 x

E o denominador:

1 - cos ⁡ x ' = sen ⁡ x

Então vamos ter:

l i m x → 0 e x - 2 e 2 x + 1 ' 1 - cos ⁡ x ' = l i m x → 0 e x - 4 e 2 x sen ⁡ x

= 1 - 4 lim x → 0 ⁡ sen ⁡ x = - 3 lim x → 0 ⁡ sen ⁡ x

Passo 4

O detalhe é que

lim x → 0 - ⁡ sen ⁡ x = 0 -

lim x → 0 + ⁡ sen ⁡ x = 0 +

Então os limites laterais não batem, por causa do seno temos que:

- 3 lim x → 0 - ⁡ sen ⁡ x = + ∞

- 3 lim x → 0 + ⁡ sen ⁡ x = - ∞

Então o limite lá do enunciado não existe.

Resposta

O limite não existe.

lim x → 0 - ⁡ e x - e 2 x + x x - sen ⁡ ( x ) = + ∞

lim x → 0 + ⁡ e x - e 2 x + x x - sen ⁡ ( x ) = - ∞

Exercícios de Livros Relacionados

Encontre o limite. Use a Regra de L’Hospital onde for apropriado. Se existir um método mais elementar, use-o. Se a regra de L’Hospital não for aplicável, explique por quê. lim θ → π / 2⁡ 1 - s e n ( θ
Determinar os seguintes limites com auxílio das regras de L’Hospital. lim x → 0 ⁡ cosh ⁡ x - 1 1 - cos ⁡ x
Use Lh’ospital o limite underset(x - 0)(lim) (t g x)/(x + s e n x)
Calculel) underset(x - 0)(lim) (t g 3 x - s e n x)/(s e n^3 x)
Encontre o limite.underset(x - 0)(lim) (t g x)/(x)