Enunciado

Nos exercícios de 1 a 22 são dados f x ,   a   e   L , bem como lim x → a ⁡ f ( x ) = L .

  1. Usando argumentos similares àqueles dos Exemplos 1 e 2, determine um δ > 0 para o ϵ dado, tal que se 0 < x - a < δ então f x - L < ϵ ;
  2. Usando as propriedades das desigualdades, determine um δ > 0 , tal que a afirmativa ( a ) seja verdadeira para o valor dado de ϵ .

3) lim x → 3 ⁡ ( 2 x + 4 ) = 10 ,     ϵ = 0,01

Passo 1

Na letra a do exercício nós queremos obter um valor de x - a , δ , positivo capaz de permitir que f x - L seja menor que ϵ , usando aqui somente os valores de f ( x ) e x . Na letra b vamos comprovar os resultados obtidos na letra a, e para isso usaremos as propriedades da desigualdade.

Para começar vamos definir os valores de f x ,   a   e   L . Dada a definição de limite:

lim x → a ⁡ f ( x ) = L

Assumimos que:

f x = 2 x + 4

a = 3

L = 10

Sendo assim:

0 < x - 3 < δ

f x - 10 < 0,01

Agora podemos resolver as letras a e b.

Passo 2

Para resolver a letra a precisamos notar que queremos obter valores de f ( x ) que satisfaçam:

| f x - 10 | = 0,01

De acordo com as propriedades de módulo:

f x 1 - 10 = - 0,01

f x 2 - 10 = 0,01

Resolvendo:

f x 1 = 9,99

f x 2 = 10,01

Sendo assim, precisamos de x 1 e x 2 :

f x 1 = 2 x 1 + 4 = 9,99

x 1 = 2,995

f x 2 = 2 x 2 + 4 = 10,01

x 2 = 3,005

Para achar o δ , basta substituirmos os valores de x   na equação:

x - 3 = δ

Para x 1 :

2,995 - 3 = 0,005

Para x 2 :

3,005 - 3 = 0,005

Então:

δ = 0,005

O próximo passo é comprovar este resultado através da letra b.

Passo 3

Na letra b, vamos utilizar as propriedades da desigualdade para obtermos δ .

Primeiro, dada a desigualdade:

f x - 10 < 0,01

E sabendo que:

f x = 2 x + 4

Podemos substituir:

2 x + 4 - 10 < 0,01

2 x - 6 < 0,01

2 x - 3 < 0,01

x - 3 < 0,005

Podemos comparar esta desigualdade obtida com a fornecida pelo problema para δ :

x - 3 < δ

Esta afirmativa indica que uma escolha adequada para δ é 0,005 .

Resposta

  1. δ = 0,00 5
  2. δ = 0,00 5
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