Podia ter sido assim - Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais
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Isabel Mateus
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 1
Podia ter sido
assim
Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais
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11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 1
Limites laterais
Passa um minuto das 11h55m. É dia 16 de março e sigo no corredor para a minha última
aula do dia. Como sempre, para evitar congestionamentos no corredor, a assistente operacional
do piso já pediu aos alunos que entrassem para a sala. A porta está aberta e quando entro
cumprimento a turma. Ouço algumas respostas e a boa disposição é contagiante (como um
vírus!). Os alunos estão a acabar de retirar das mochilas o material que precisam para a aula,
continuando a conversa animada com o colega do lado. Outros fecham livros que costumam ler
durante os intervalos e outros arrumam os telemóveis. Pouso a pasta na mesa e continuo a
observar. Estão todos! Na última aula, que acabou por ser na sexta-feira passada, quando
substituí a colega que lhes dava aulas ao último tempo da tarde, estavam apenas doze alunos…
– Bom – começo eu – parece que finalmente vou falar dos limites laterais! – Sorrisos e risos
tímidos. O assunto tinha ficado pendente, pois não ia dar matéria com tão poucos alunos.
Volto-me para o quadro escrevo o sumário:
Lição 69 16-03-2020
Limites laterais.
Resolução de exercícios do manual.
Começo por perguntar se alguém se lembra ou consegue explicar o conceito ou definição
de limite segundo Heine. Como sempre, as primeiras participações da aula parecem arrancadas
a saca-rolhas, mas alguém se atreve a começar:
– É, tipo, quando queremos calcular o limite de uma função num ponto, temos que
arranjar uma sucessão de termos que pertençam domínio da função e que convirjam para esse
valor… e depois, tipo, vemos para onde tendem as imagens pela função dos termos da
sucessão…, tipo, é difícil explicar…. – risos tímidos.
– Pois – intervém outro – mas na aula prática de quarta-feira, calcular limites pareceu
mais fácil do que explicar…
– Sim – admito – mas também temos que conhecer os conceitos teóricos. Já lá vai quase
uma semana e ainda bem que se lembram do básico (dirijo-me mais concretamente a quem
respondeu primeiro). Agora pergunto, quando pretendemos calcular o limite de uma função num
ponto, esse ponto pertence necessariamente ao domínio da função?
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Matemática A – Isabel Mateus
– Não! – respondem em coro – tem é que ser um ponto aderente! – Sei que alguns
responderam isto, outros com outras palavras, mas a palavra “aderente” destacou-se no ruído
gerado com tanta gente a responder ao mesmo tempo.
– Então, dizemos que estamos a calcular um limite lateral quando queremos calcular o
limite à esquerda ou à direita de um ponto. E esse ponto pode não pertencer ao domínio, mas
tem que ser um ponto aderente ao domínio da função dada. Observem a primeira figura da
página 116:
– Trata-se da representação gráfica da função f(x) = 1 x
e o zero não faz parte do domínio
de f, mas é um ponto aderente ao seu domínio. – continuo. – Pretende ilustrar que, se
considerarmos uma sucessão qualquer de elementos do domínio de f que tende para zero, então
a sucessão das imagens desses termos pela função f, tendem para o que chamamos “limite de
f quando x tende para zero, por valores superiores a zero”, ou como iremos dizer, “para zero
mais”, que, neste caso é “mais infinito”. – e escrevo no quadro, em linguagem simbólica o que
acabei de dizer. Faço também um esboço da figura que pedi que observassem no manual para
complementar. Esboço?!? É mais uma situação em que sou recordada porque é que não tinha a
mínima hipótese de ir para “artes”.
– E agora, podemos considerar a situação semelhante à esquerda de zero. Intuitivamente,
olhando para outra figura que têm também na página 116, à medida que os objetos são valores
cada vez mais perto de zero, por valores à esquerda deste, as imagens desses objetos são cada
vez menores, aparentando tenderem para menos infinito. Formalmente, é semelhante ao caso
anterior. – e procedo de igual forma no quadro:
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Matemática A – Isabel Mateus
– Vamos escrever as definições formais destes conceitos e, a seguir, vamos explorar mais
exemplos. – ouvem-se os suspiros típicos de “seca”, mas ninguém se recusa a escrever:
Limites laterais
Exemplos:
2x, x > 1
1. Consideremos a função g definida por g(x) = {
x 2 , x ≤ 1
– Vamos calcular pela definição, lim
x→1 +
g(x) e lim g(x) – explico. – Acompanhem, para
x→1− no próximo exemplo já saberem o que é suposto fazer. – algumas caras céticas, outras mais
animadas.
– No caso de lim g(x) vamos considerar uma sucessão de cujos termos são elementos
x→1 +
do domínio de g. Essa sucessão tem que tender para 1 por valores superiores a 1. Alguém quer
dar uma sugestão de como poderia ser uma sucessão nessas condições?
– Eu sei, eu sei… x n = 1 + 1 … – uma voz mais animada que se sobrepõe às restantes.
n
Sorrisos de concordância e outros mais enigmáticos.
– Certo! – concordo. – Mas o resultado tem que acontecer para qualquer uma sucessão
nessas condições. Logo, vamos considerar que:
Qualquer que seja (x n ), x n ∈ D g , tal que ∀n ∈ N, x n > 1 e lim x n = 1 + , tem-se:
lim g(x) = lim g(x
x→1 + n ) = lim 2x n = 2 lim x n = 2 × 1 = 2
Portanto, lim g(x) = 2
x→1 +
– Porque é que lim g(x n ) = lim 2x n ? – vários a questionar.
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Matemática A – Isabel Mateus
– Porque estamos a trabalhar com valores superiores a 1. Qual é o ramo da função g que
indica a expressão que nos permite calcular as imagens de objetos superiores a 1?
– O primeiro ramo!!! – resposta em uníssono.
– Agora – continuo – vamos calcular lim
x→1 − g(x):
Qualquer que seja (x n ), x n ∈ D g , tal que ∀n ∈ N, x n < 1 e lim x n = 1 − , tem-se:
lim g(x) = lim g(x
x→1 − n ) = lim (x n )2 = (lim x n ) 2 = 1 2 = 1
Portanto, lim g(x) = 1
x→1 −
– E perceberam porque é que lim g(x n ) = lim (x n ) 2 ? – sorrisos e alguns alunos a
aquiescer com a cabeça. – Vamos observar a representação gráfica desta função na página 117
e reparar no que já tínhamos mostrado pela definição:
– Quando nos aproximamos de 1 por valores à direita de 1, as imagens desses objetos pela
função g estão a aproximar-se de 2. Quando nos aproximamos de 1 por valores à esquerda de
1, as imagens desses objetos pela função g estão a aproximar-se de 1
h(2)
3x − 2, x < 2
2. Consideremos agora a função h definida por h(x) = { 4, x = 2
x 2 , x > 2
– Vamos calcular pela definição, lim
x→2 +
lim h(x):
x→2 +
h(x) e lim h(x) e verificar que ambos são iguais a
x→2− Qualquer que seja (x n ), x n ∈ D h , tal que ∀n ∈ N, x n > 2 e lim x n = 2 + , tem-se:
lim h(x) = lim h(x
x→2 + n ) = lim (x n )2 = (lim x n ) 2 = 2 2 = 4
Portanto, lim h(x) = 4
x→2 +
lim h(x):
x→2 −
Qualquer que seja (x n ), x n ∈ D h , tal que ∀n ∈ N, x n < 2 e lim x n = 2 − , tem-se:
lim h(x) = lim h(x
x→2 − n ) = lim(3x n − 2) = 3 × 2 − 2 = 4
Portanto, lim h(x) = 4
x→2 −
4
Tem-se ainda que, h(2) = 4 (ramo do meio)
Portanto, neste caso, lim h(x) = lim h(x) = h(2) = 4
x→2 + x→2 −
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2
h
Matemática A – Isabel Mateus
– Nesta situação – acrescento. – podemos dizer que lim
x→2
h(x) = 4, porque o limite à
esquerda de 2 é igual ao limite à direita de 2 e, como 2 pertence ao domínio de h, a imagem de
dois também é igual ao limite à esquerda e à direita.
Vários braços no ar!!!
– Sim? – aponto para alguém com um ar mais desesperado.
– E se o 2 não pertencesse ao domínio?... Tipo… se o ramo do meio não existisse?
– Nesse caso, também existia lim
x→2
h(x) e era igual a 4. Como o 2 não pertencia ao domínio,
bastava os limites laterais serem iguais. Se o ponto pertencer ao domínio, então a sua imagem
também tem que ser igual aos limites laterais, para existir limite nesse ponto.
– Então, mas isso acontece sempre? – ouve-se uma voz mais tímida. – Os limites laterais
são sempre iguais?
– Não. – respondo. – Têm o caso do primeiro exemplo, em que lim
x→1 + g(x) = 2 e
lim g(x) = 1
x→1 −
– Nesse caso, não existe lim
x→1
g(x)…
– Certo. – concordo. – Agora vamos escrever a generalização destes resultados, que está
na página 118. – momento “suspiros típicos de seca – parte II”.
– E agora, vão fazer os exercícios 21 e 22 da página 117. Para casa, ficam os exercícios 23
e 24 da página 118. Reparem que, em algumas alíneas, é só olhar bem para as representações
gráficas e responder. Nas outras têm que usar a definição, como fizemos nos exemp….
– Stora? – sou interrompida – Podem ficar todos para trabalho de casa? É que só já falta
um minuto para acabar a aula….
Olho incrédula para o relógio, enquanto o barulho da azáfama de arrumar livros começa.
No entanto, algumas caras continuam a olhar para mim à espera de uma resposta:
– Claro que fica tudo para trabalho de casa! Na próxima aula corrigimos. Até amanhã!...
(continua…)
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11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 2
Limite de uma função quando x → ±∞
Propriedades operatórias sobre limites de funções
Terça-feira, 17 de março. Após uma manhã relativamente calma, chega o momentoaventura
do dia: a viagem da sala dos professores até à sala 103 entre as 13h25m e as 13h30m.
Corredores cheios de alunos que acabam de sair das salas para irem almoçar e os que regressam
para as aulas da tarde. Grupos de pessoas que se deslocam em sentido contrário ao meu, outros
a tentar fazer o mesmo caminho que eu, e depois, os que estão parados à porta das salas. Chego,
finalmente, ao destino, e já passa das 13h30m. Mas porque raio não saio mais cedo da sala de
professores? – penso. E dou-me conta que, desde que tenho este horário, faço a mesma pergunta
ao chegar à sala. A isto chama-se “não aprender com os erros”. Enfim, faz o que eu digo, não
faças o que eu faço.
Entramos na sala e, apesar da boa disposição, ouve-se o queixume de ser o dia da semana
em que almoçamos mais cedo. Como vos compreendo!
– Professora, vamos corrigir os exercícios do TPC no quadro? – pergunta alguém antes de
eu chegar à minha mesa.
– Claro! – respondo.
– Eu quero ir fazer o 22… – ouço a mesma voz. Depois, outras vozes que se tentam sobrepor
umas às outras a pedir para ir ao quadro. Antes que comece a guerra civil, tiro a calculadora
gráfica da minha pasta e mostro-a bem alto: – Vou gerar números aleatórios entre 1 e 27. É a
única solução!
O barulho continua enquanto me instalo, mas não percebo o que dizem. Argumento daqui,
resposta dali, e depois, quase silêncio. Alguém fala:
– Já nos entendemos sobre quem vai ao quadro. Vamos quatro, cada um fazer seu
exercício, pode ser?
– Pode. – concordo, suspirando interiormente de alívio. – Os restantes chamem-me ao
lugar para tirar as dúvidas que tiveram. Mas primeiro vamos escrever o sumário.
Lição 70 17-03-2020
Correção do trabalho de casa.
Limite de uma função quando x → ±∞
Propriedades operatórias sobre limites de funções.
Resolução de exercícios do manual.
Depois da correção dos exercícios no quadro, alguns reparos sobre aspetos mais formais
e um reforço da noção de limite lateral, avançamos:
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Matemática A – Isabel Mateus
– Hoje, vamos estudar o limite de uma função quando x tende para mais (ou menos
infinito). Claro que para isso, o domínio da função não pode ser limitado superiormente (ou
inferiormente). Por exemplo, não posso calcular o limite de uma função quando x tende para
mais infinito se o seu domínio for o conjunto ]−∞; 7]
– Mas, nesse caso, – intervém um aluno – podemos calcular o limite da função quando x
tende para menos infinito?
– Sim – respondo.
– E não podem aparecer indeterminações, como nas sucessões?
– Claro! Tudo a seu tempo. – respondo, lembrando-me do recado que tinha para dar. – Já
agora, amanhã a aula não vai ser só resolução de exercícios como de costume. Estamos um
pouco atrasados na matéria e vamos adiantar conteúdos. E o tema é exatamente
indeterminações e como procedemos para “levantar indeterminações”! – algum
desapontamento – Mas não vão faltar exercícios. Não se preocupem! Agora, página 119:
Limite de uma função quando x → ±∞
Exemplos:
3. Consideremos a função f definida por f(x) = 1
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 2 Página 8 de 32
√x+1
Atendendo à raiz quadrada e ao denominador, calculemos o seu domínio:
D f = {x ∈ R: x + 1 > 0} = ]−1; +∞[
O domínio é um conjunto não majorado. Logo, qualquer que seja (x n ), x n ∈ D f ,
tal lim x n = +∞, tem-se:
lim f(x) = lim f(x n ) = lim
x→+∞
Portanto, lim f(x) = 0
x→+∞
1
√x n + 1 = 1
+∞ = 0
Matemática A – Isabel Mateus
– Podem ver na mesma página a representação gráfica de f que pretende ilustrar esta
situação. À medida que x tende para mais infinito, a “linha do gráfico” parece
aproximar-se de zero. – indico.
4. Consideremos agora a função f definida por f(x) = √3 − x
Atendendo à raiz quadrada, calculemos o seu domínio:
D f = {x ∈ R: 3 − x ≥ 0} = ]−∞; 3]
O domínio é um conjunto não minorado. Logo, qualquer que seja (x n ), x n ∈ D f ,
tal lim x n = −∞, tem-se:
lim f(x) = lim f(x n ) = lim √3 − x n = √3 − (−∞) = +∞
x→−∞
Portanto, lim f(x) = +∞
x→−∞
– Podem ver na calculadora a representação gráfica de f
– Vamos resolver o exercício 27 da página 119 do manual.
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 2 Página 9 de 32
27.1 Calcular lim
x→−4
h(x)
lim h(x):
x→−4 +
Matemática A – Isabel Mateus
Qualquer que seja (x n ), x n ∈ D h , tal que ∀n ∈ N, x n > −4 e lim x n = −4 + , tem-se:
lim h(x) = lim h(x
x→−4 + n ) = lim ( 1
x n − 2 ) = 1
−4 − 2 = − 1 6
Portanto, lim
x→−4 + h(x) = − 1 6
lim h(x):
x→−4 −
Qualquer que seja (x n ), x n ∈ D h , tal que ∀n ∈ N, x n < −4 e lim x n = −4 − , tem-se:
lim h(x) = lim h(x
x→−4 − n ) = lim ( 1
x n − 2 ) = 1
−4 − 2 = − 1 6
Portanto, lim
x→−4 − h(x) = − 1 6
Tem-se ainda que, h(−4) = = − 1 −4−2 6
1
Portanto, neste caso, lim h(x) = lim h(x) = h(−4) = − 1
x→−4 + x→−4 − 6
27.2 Calcular lim
x→1
h(x)
lim h(x):
x→1 +
Qualquer que seja (x n ), x n ∈ D h , tal que ∀n ∈ N, x n > 1 e lim x n = 1 + , tem-se:
lim h(x) = lim h(x
x→1 + n ) = lim(2x n − 3) = 2 × 1 − 3 = −1
Portanto, lim h(x) = −1
x→1 +
lim h(x):
x→1 −
Qualquer que seja (x n ), x n ∈ D h , tal que ∀n ∈ N, x n < 1 e lim x n = 1 − , tem-se:
lim h(x) = lim h(x
x→1 − n ) = lim ( 1
x n − 2 ) = 1
1 − 2 = −1
Temos então que lim
x→1 −
h(x) = lim h(x) = −1
x→1 +
Mas, h(1) = 3 ≠ −1 (ramo do meio)
Portanto, neste caso, não existe lim
x→1
h(x)
27.3 Calcular lim
x→−∞ h(x)
Qualquer que seja (x n ), x n ∈ D h , tal que lim x n = −∞, tem-se:
lim h(x) = lim h(x n ) = lim ( 1
x→−∞ x n − 2 ) = 1
−∞ − 2 = 1
−∞ = 0
Portanto, lim h(x) = 0
x→−∞
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 2 Página 10 de 32
Propriedades operatórias sobre limites de funções
Matemática A – Isabel Mateus
– Vamos agora analisar o quadro resumo da página 120 onde se encontram propriedades
operatórias sobre limites de funções. – começo. – Já estudámos operações com funções no ano
letivo passado e vimos, por exemplo, em que domínio são válidas.
– Eu lembro-me! – respondem alguns. – Até fizemos um resumo de aula sobre isso! (UAU!
– penso, têm melhor memória do que eu!)
Limito-me a sorrir com a aquela cara de “Pois foi…”. Adiante:
– E analisemos os exemplos da mesma página:
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 2 Página 11 de 32
Matemática A – Isabel Mateus
– Para terminar, vamos resolver o exercício 28 da página 120, que apenas requer
observação das representações gráficas dadas e estas propriedades:
28.1 a) lim
x→2
f(x) = 4 (porque lim
x→2 −
b) lim
x→2
g(x) = 1 (porque lim
x→2 −
f(x) = lim f(x) = f(2) = 4)
x→2 +
g(x) = lim g(x) = g(2) = 1)
x→2 +
28.2 a) lim
x→2
(f + g)(x) = lim
x→2
f(x) + lim
x→2
g(x) = 4 + 1 = 5
b) lim
x→2
(f × g)(x) = lim
x→2
f(x) × lim
x→2
g(x) = 4 × 1 = 4
c) lim
x→2
(f − g)(x) = lim
x→2
f(x) − lim
x→2
g(x) = 4 − 1 = 3
d) lim ( f ) (x) = x→2 lim f(x)
= 4 = 4
x→2 g lim
x→2 g(x) 1
– Parece fácil! – comentam. – E não podem surgir indeterminações?
– Podem. – respondo. – Fica para amanhã!
– E quais é que fazemos para trabalho de casa?
– Podem fazer o 29 e o 30 da página 121 e o 31 e o 32 da página 122.
– Xiii… o 31 tem muitas alíneas… – reclamam.
– Mas é tudo muito direto. – explico. – Já não vão usar a definição, como no exercício 27.
Vejam os exercícios resolvidos que têm no manual na página 122, ou este exercício 28, que
acabámos de resolver... – Mas parece que já não ouvem. Arrumam o material e suspiram que
ainda têm mais duas aulas pela frente. Eu não! Vou para casa. Mas o trabalho também está à
espera…
– Até amanhã, Stora!
(continua…)
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 2 Página 12 de 32
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 3
Indeterminações do tipo 0 0
Indeterminações do tipo ∞ − ∞
Nas aulas de quarta-feira, às 10h10m, em virtude de serem aulas predominantemente
práticas, respira-se uma atmosfera mais informal. Os alunos costumam estar à entrada da porta
com o ar de que “hoje é para por as mãos na massa”. No entanto, já os tinha avisado que iria
ser lecionada alguma matéria.
Ao entrar na sala, começam as perguntas!
– Stora, é hoje que vamos falar de indeterminações?
– Sim, vamos com calma! Não vamos ver tudo hoje! – respondo.
– Estivemos lá fora a falar da correção do TPC. – informa um deles. – Dá para ir resolver
cada um sua alínea ao quadro. Só não vão 4, que já foram ontem! Pode ser? – um ar de súplica.
intervalo!?!
– Claro! – respondo, pensando se não haverá melhores assuntos para falar durante o
Lição 71 18-03-2020
Correção do trabalho de casa.
Indeterminações do tipo 0 e do tipo ∞ − ∞
0
Resolução de exercícios do manual.
avançamos:
Depois da correção dos exercícios no quadro, parecendo não haver grandes dúvidas,
Indeterminações do tipo 0 0
– Vamos primeiro ver o caso em que a indeterminação 0 0
surge quando queremos calcular
o limite de uma função quando x tende para um determinado valor, e essa função é o quociente
de funções polinomiais.
Exemplos:
1. lim
x→2
x 2 −2x
x 2 −4
= 22 −2×2
2 2 −4
= 4−4
4−4 = 0 0
– Como podem observar, ao tentar calcular este limite, fomos conduzidos a uma situação
que designamos por indeterminação do tipo 0 0 – observo.
– Mas – intervém um aluno. Esse limite não vai ser igual a 1 ? Quando estudámos o limite
1
de sucessões definidas por polinómios, esse limite não era igual ao quociente dos coeficientes
dos termos de maior grau do numerador e do denominador?
Página 13 de 32
Matemática A – Isabel Mateus
– Ora bem. Uma coisa de cada vez! – respondo. – Quando calculámos esses limites de
sucessões a que te referes, estávamos a calcular o limite quando x (ou n, naquele caso) tende
para +∞, o que conduzia a uma indeterminação do tipo ∞ . O problema é resolvido como estás
∞
a descrever. E vamos voltar a ele na próxima aula. Neste caso, estamos a calcular o limite quando
x tende para um valor real e a indeterminação é do tipo 0 . O que significa que o valor para o qual
0
x tende, é zero do numerador e do denominador. Nestes casos, vamos decompor o numerador
e o denominador em fatores, “cortar” o fator (ou fatores) comuns (já fizemos isto na aula 65) e
verificar se o problema fica resolvido.
– E fica resolvido? – alguém pergunta.
– Nem sempre… – respondo. Algum desespero nos olhares! – Mas havemos de chegar a
uma conclusão! Nem que seja que esse limite não existe!... – risos.
– E vamos andar à procura de uma coisa que pode não existir?
– É a vida! – respondo! – Não é o que fazemos todos os dias? – mais risos.
– Voltemos ao exemplo. – estávamos a dispersar. – Vamos decompor o numerador e o
denominador em fatores, simplificar e ver o que sucede:
lim
x→2
0
0
x 2 − 2x
x 2 − 4 = lim
x→2
x(x − 2)
(x − 2)(x + 2) = lim
x→2
x
x + 2 =
2
2 + 2 = 2 4 = 1 2
– Neste caso, – concluo. – o problema ficou resolvido.
1
2
2. lim
x→2
(x−2) 2
x 2 −2x = (2−2)2
2 2 −2×2 = 02
4−4 = 0 0
2
– Novamente a indeterminação do tipo 0 . Vamos tentar o mesto tipo de resolução:
0
lim
x→2
0
(x − 2) 2
x 2 − 2x = 0
lim
x→2
(x − 2)(x − 2)
x(x − 2)
= lim
x→2
x − 2
x
=
2 − 2
2
= 0 2 = 0
– Neste caso, o problema ficou novamente resolvido.
– Pois, falta ver quando não fica! – reclamam.
– Ora, aqui vai um exemplo:
2
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 3 Página 14 de 32
Matemática A – Isabel Mateus
3. lim
x→2
x 2 −4
= 22 −4
= 0 = 0
(x−2) 2 (2−2) 2 0 2 0
– Novamente a indeterminação do tipo 0 . Vamos tentar o mesto tipo de resolução:
0
lim
x→2
x 2 − 4
(x − 2)
0
0
= lim
2
x→2
(x − 2)(x + 2)
(x − 2)(x − 2) = lim x + 2 2 + 2
=
x→2 x − 2 2 − 2 = 4 0
– E agora? – pergunto.
– Agora o resultado é +∞ ou −∞. Depende se no denominador é 0 + ou 0 − …
– Pois – respondo. – Neste caso, temos que estudar os limites laterais para chegar a uma
conclusão. É fácil ver que o 2 não faz parte do domínio desta função (pois anula o denominador).
Assim, este limite só vai existir se os limites laterais forem iguais! Vejamos:
x + 2
lim
x→2− x − 2 = 2− + 2
2 − − 2 = 4 0 − = −∞
lim
x→2 +
x + 2
x − 2 = 2+ + 2
2 + − 2 = 4 0 + = +∞
2
Como lim
x+2
≠ lim
x→2 − x−2 x→2 +
x+2
x−2
, conclui-se que não existe lim
x→2
x 2 −4
(x−2) 2
– E não podemos chegar a uma indeterminação do tipo
polinómios? – pergunta alguém.
– Sim, vamos ver um exemplo:
0
0
sem ser envolvendo só
4. lim
x→1
2−√x+3
x−1
= 2−√1+3
1−1
= 2−√4
0
= 0 0
– E agora? No numerador não temos um polinómio! Como iremos proceder?
– Cheira-me que vamos ter que multiplicar pelo conjugado da expressão que está no
numerador… – responde alguém a medo.
– E cheira-te muito bem! – incentivo. – Vamos ver o que acontece:
lim
x→1
= lim
x→1
2 − √x + 3
x − 1
0
0
= lim
x→1
2 − √x + 3
(
x − 1
4 − x − 3
(x − 1) (2 + √x + 3) = lim
x→1
2 + √x + 3
×
2 + √x + 3 ) = lim
x→1
−x + 1
(x − 1) (2 + √x + 3) =
2 2 − (√x + 3) 2
(x − 1) (2 + √x + 3) =
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 3 Página 15 de 32
Matemática A – Isabel Mateus
= lim
x→1
−(x − 1)
(x − 1) (2 + √x + 3) = lim
x→1
−1
2 + √x + 3 =
−1
2 + √1 + 3 = − 1 4
– Reparem! – faço notar. – Depois de multiplicarmos pelo conjugado, ainda tivemos que
simplificar a expressão “cortando” o fator (x − 1) que era comum ao numerador e
denominador. Senão, continuávamos com a indeterminação do tipo 0 0
− 1 4
1
Indeterminações do tipo ∞ − ∞
– Vamos ver três exemplos. O primeiro já nos apareceu nas sucessões:
Exemplos:
5. lim
x→−∞ (x4 − 3x 2 + x + 3) = +∞ − (+∞) + ∞ + 3
Trata-se de uma indeterminação do tipo ∞ − ∞. Neste caso, é o coeficiente do termo
de maior grau que vai determinar se o limite é, nesta situação, +∞ ou −∞
∞ − ∞
lim
x→−∞ (x4 − 3x 2 + x + 3) = lim
x→−∞ x4 = (−∞) 4 = +∞
6. lim
x→+∞ (x − √x2 − 2) = +∞ − √(+∞) 2 − 2 = +∞ − (+∞)
Vamos multiplicar pelo conjugado (o numerador e o denominador):
∞ − ∞
lim (x − (x − √x
√x 2 − 2)(x + √x 2 − 2)
2 − 2) = lim
x→+∞ x→+∞ x + √x 2 − 2
x 2 − (√x 2 − 2) 2
= lim
=
x→+∞ x + √x 2 − 2
x 2 − (x 2 − 2)
= lim
x→+∞ x + √x 2 − 2 = lim
x→+∞
x 2 − x 2 + 2
x + √x 2 − 2 = lim
x→+∞
2
x + √x 2 − 2 =
2
+∞ + ∞ = 2
+∞ = 0
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 3 Página 16 de 32
7. lim ( 1
x→1 +
−
1
1−x 1−x
2) =
1
− 1
0 − 0
−
= −∞ − (−∞) = −∞ + ∞
Matemática A – Isabel Mateus
Trata-se de uma indeterminação do tipo ∞ − ∞. Neste caso, vamos tentar juntar as
duas expressões, começando por reduzir ao mesmo denominador:
lim (
x→1 +
= lim
x→1 + (
1
1 − x − 1 ∞ − ∞
1 − x2) = lim ( 1
x→1 + 1 − x − 1
(1 − x)(1 + x) ) =
× (1 + x)
1 + x − 1
(1 − x)(1 + x) ) = lim
x→1 + (
x
1 − x 2) = 1 0 − = −∞
1
– Compreendido? – pergunto. Alguns olhares de dúvida.
– Agora temos que praticar. – respondem.
– Bom, então vamos começar pelos exercícios da margem do manual. Podem fazer todos
da página 123 à página 126: 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 e 40. Toca a começar!... Os exercícios que
não acabarem aqui, ficam para trabalho de casa.
A aula continuou com a resolução individual ou a pares de alguns dos exercícios propostos.
Cada um a trabalhar a seu ritmo e eu a saltar de mesa em mesa à medida que sou solicitada
para esclarecer dúvidas.
O tempo passa num ápice. A escola não tem toques. É o barulho nos corredores que nos
alerta que o tempo da aula já acabou.
– Têm muito tempo para resolver os exercícios que não acabaram na aula! Até para a
semana!... – mas já não me ouvem.
(continua…)
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 3 Página 17 de 32
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 4
Indeterminações do tipo ∞ ∞
Indeterminações do tipo 0 × ∞
Segunda-feira, novamente! Na sala 403 estão todos à minha espera.
– Stora, hoje vamos falar das outras indeterminações?
– Sim. E o trabalho de casa?
– Fizemos tudo. O exercício 39 deu trabalho e quase todas as alíneas eram semelhantes…
Vamos corrigir ao quadro?
passada!...
– Claro! – respondo. – Mas foram poucos exercícios para casa. Trabalharam bem na aula
Lição 72 23-03-2020
Correção do trabalho de casa.
Indeterminações do tipo ∞ e do tipo 0 × ∞
∞
Resolução de exercícios do manual.
Os exercícios foram corrigidos muito rapidamente: eram poucos e não havia grandes
dúvidas. Conversava-se sobre outros assuntos. Era a última semana de aulas do 2.º período…
Indeterminações do tipo ∞ ∞
– Tal como nas sucessões, o limite do quociente de duas funções que têm limite igual a
mais ou menos infinito, também conduz a uma indeterminação do tipo ∞ . Se as funções no
∞
numerador e denominador forem polinomiais, sabemos resolver o assunto, recorrendo ao termo
de maior grau, em cada um dos polinómios:
Exemplos:
1. (41.3) lim
x→+∞
∞
∞
3x−x 4
2x 4 +x 3 −3 = lim
x→+∞
−x 4
2x
4
= lim
x→+∞
−1
2
= − 1 2
− 1 2
– Significa que, quando x tende para mais infinito, as imagens estão a aproximar-se de
− 1 2
Página 18 de 32
x
2. (41.2) lim
3 +5x−3
x→−∞ x 4 +x+1
∞
∞
= lim
x→−∞
x 3
x
4
= lim
x→−∞
Matemática A – Isabel Mateus
x 3
= lim
1
= 1
= x 3 ×x x→−∞ x −∞ 0−
– Significa que, quando x tende para menos infinito, as imagens estão a aproximar-se de
0, por valores inferiores a zero.
– Professora, temos que responder 0 − ou bastava 0? – perguntam.
– Bastava 0, como podem confirmar nas soluções destes exercícios. Mas podemos ser mais
rigorosos na resposta!
2x−3x
3. (41.1) lim
4 +1
x→+∞ x 3 +5x−2
∞
∞
= lim
x→+∞
−3x 4
x 3
= lim (−3x) = −3 × (+∞) = −∞
x→+∞
– Significa que, quando x tende para mais infinito, as imagens estão a aproximar-se de
menos infinito.
– E não podemos chegar a uma indeterminação do tipo
polinómios? – pergunta alguém.
∞
sem ser envolvendo só
∞
– Sim, vamos ver um exemplo, também semelhante ao que já tínhamos analisado nas
sucessões. Vamos colocar em evidência o x com maior expoente. O problema é que agora
podemos ter x a tender para −∞, enquanto que, nas sucessões apenas víamos o caso em que x
(ou seja, n)tendia para +∞. Vamos ver as consequências:
∞
∞
√x
4. lim
2 +1
= lim
x→−∞ 2x+3 x→−∞
√x 2 (1+ 1
x 2)
x(2+ 3 x )
−√1 +
1
(−∞)
=
2 −√1 +
1
+∞
2 +
3 =
2 +
3 =
−∞
−∞
|x|√1+ 1
x
= lim
2
= lim
x→−∞ x(2+ 3 x ) x→−∞
−√1 + 0
2 + 0
= − 1 2
−x√1+ 1
x 2
x(2+ 3 x )
= lim
−√1+ 1
x 2
=
x→−∞ 2+ 3 x
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 4 Página 19 de 32
Matemática A – Isabel Mateus
− 1 2
– Significa que, quando x tende para menos infinito, as imagens estão a aproximar-se de
− 1 2
– Professora, não percebi aquela parte do |x| e depois −x quando x 2 passa para fora da
raiz…
– Era exatamente ao que eu me referia antes de enunciar o exemplo. – explico. – Estamos
a fazer um estudo da função quando x tende para menos infinito, ou seja, estamos a pensar que
x está a tomar valores negativos. Quando colocas x 2 em evidência e depois este passa para fora
da raiz, que sinal terá?
Alguns olhares confusos…
– Ora, imaginem: se x fosse −3, x 2 era…
– 9 – respondem.
– E √9 é…
– É 3 – respondem.
– Ou seja |−3|. A razão é essa: em R tem-se √x 2 = |x|
– Então, – observa um deles. – se, neste caso, estivéssemos a calcular o limite quando x
tende para mais infinito, não eram necessários os módulos!
– Dispensavam-se! Vamos ao último tipo de indeterminação que estudamos, por agora.
Indeterminações do tipo 0 × ∞
5. lim
x→+∞ (1 × 0 × ∞
x (x2 −3
− 3)) = lim
x→+∞ (x2 ) = ∞
lim
x
∞
x→+∞
x 2
x = lim
x→+∞
x = +∞
0 × ∞
6. lim
x→2 + ((x2 − 4) × 5
) = lim
2−x x→2 +
(5(x2 −4)
2−x
0
0
) = lim
x→2 +
(5(x−2)(x+2) ) =
2−x
= lim
x→2 +
Exemplo 5.
− 2)(x + 2)
(5(x ) = lim
−(x − 2)
x→2 +
+ 2)
(5(x ) =
−1
5 × 4
−1
2
= −20
Exemplo 6.
−20
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 4 Página 20 de 32
Matemática A – Isabel Mateus
– Como podem observar, ao depararmos com a indeterminação 0 × ∞, multiplicamos as
expressões e ficamos com outra indeterminação que já aprendemos a levantar.
– E para terminar, dois resultados. O primeiro pode ajudar no cálculo de limites que
envolvam as funções trigonométricas sin x ou cos x
sin x
7. lim = lim
x→+∞ x x→+∞ (1 × sin x)
x
Como lim
tem-se:
1
x→+∞ x
= 0 e sin x é limitada (−1 ≤ sin x ≤ 1), usando o resultado enunciado,
sin x
lim
x→+∞ x
= lim (1 × sin x) = 0
x→+∞ x
– Podem agora fazer os exercícios da margem do manual sobre os conteúdos de hoje: da
página 127 à página 130, ou seja, do exercício 41 ao exercício 49, mas não se esqueçam que já
foram resolvidas algumas alíneas do exercício 41 como exemplo. O que não for resolvido aqui:
TPC.
E assim continuou a aula, por mais uns minutos. Escreve, apaga, “stora venha aqui, por
favor”, “que nervos, não me está a dar bem”, “Ah! Claro! Era tão fácil!” … até à hora de saída!
(continua…)
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 4 Página 21 de 32
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 5
Continuidade de funções
Terça-feira. Consegui! São 13h15m e já estou à porta da sala. Claro que a turma que ocupa
a sala antes da minha aula, ainda está lá dentro. A assistente operacional do piso dá conta que
ali estou e vem perguntar-me se procuro alguém, ou preciso de alguma coisa. Confesso-lhe que
vou ter aula a seguir e que não queria chegar atrasada.
– Oh, professora, mas veio tão cedo! ...
Continuo a conversar com ela até serem horas. Uns partem, a sala areja 5 minutos, outros
entram. Cá vamos nós mais uma vez.
Lição 73 24-03-2020
Correção do trabalho de casa.
Autoavaliação.
Continuidade de funções.
Resolução de exercícios do manual.
Tiram-se dúvidas sobre os exercícios do trabalho de casa. Preenche-se o documento de
autoavaliação. Umas caras sérias, outras mais descontraídas. Amanhã, retomaremos o assunto.
Continuidade de funções
– Vamos dar mais uma aplicação do cálculo de limites, além de já sabermos que toda essa
informação nos ajudaria a fazer o esboço da representação gráfica de uma função.
– Stora, mas para isso temos a calculadora gráfica!
– Temos a calculadora gráfica, agora! – respondo. – Além disso, a parte gráfica da
calculadora pode ajudar-nos, mas não demonstra e pode até induzir em erro!… Ainda se
lembram da noção intuitiva que tinham de continuidade de uma função?
– Bem, – atreve-se a responder alguém a medo. – é quando conseguimos desenhar a sua
representação gráfica sem levantar o lápis…
– Só isso? –pergunto. – Já dizíamos de forma mais “completa” …
– Ah! Sim! – lembra-se um. – é quando conseguimos desenhar a sua representação gráfica
sem levantar o lápis, em cada intervalo do domínio…
– Era mais isso… Mas hoje, vamos ver uma definição mais formal de continuidade.
Primeiro, vamos definir o que é uma função contínua num ponto a do seu domínio:
Página 22 de 32
Matemática A – Isabel Mateus
Exemplos:
1. Aqui, os limites laterais quando x tende para 1
são diferentes:
lim f(x) = 3 e lim f(x) = 2
x→1− x→1 +
Não podemos calcular f(1), porque 1 não
pertence ao domínio de f (*)
Neste caso, não existe lim
x→1
f(x) porque os limites
laterais são diferentes.
Mas não podemos falar em continuidade em 1 (*)
2. Aqui, os limites laterais quando x tende para 0
são diferentes:
lim f(x) = 0 e lim f(x) = 1
x→0− x→0 +
Podemos calcular f(0), porque 0 pertence ao
domínio de f: f(0) = 1 (bola fechada)
Neste caso, não existe lim
x→0
f(x) porque os
limites laterais são diferentes.
Apesar de f(0) existir e ser igual a um dos limites laterais, continuamos a dizer que não
existe limite, porque para existir limite, tinham que ser os 3 valores iguais.
Logo, a função f não é contínua em 0
3. Aqui, os limites laterais quando x tende para 3
são iguais:
lim
x→3
f(x) = 3,5 e lim f(x) = 3,5
− +
x→3
Podemos calcular f(3), porque 3 pertence ao
domínio de f: f(3) = 5
Neste caso, não existe lim
x→3
f(x) porque, embora os limites laterais sejam iguais (3,5),
a imagem de 3 pela função f não é igual a esse valor dos limites laterais (5 ≠ 3,5)
Logo, a função f não é contínua em 3
3
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 5 Página 23 de 32
4. Aqui, os limites laterais quando x tende para 2
são iguais:
lim f(x) = 5 e lim f(x) = 5
x→2− x→2 +
Podemos calcular f(2), porque 2 pertence ao
domínio de f: f(2) = 5
Matemática A – Isabel Mateus
Neste caso, existe lim
x→2
f(x) porque os limites laterais são iguais e a imagem de 2 pela
função f existe e é igual aos limites laterais. Assim, neste caso, lim
x→2
f(x) = 5 (existe)
Logo, a função f é contínua em 2
Por exemplo, da representação gráfica da seguinte função, podemos concluir que:
• f é contínua no intervalo [−1; 0], porque é contínua
em todos os pontos desse intervalo;
• f não é contínua no intervalo [1; 3], porque não é
contínua em todos os pontos desse intervalo: não é
contínua em 2;
• f não é contínua, porque não é contínua em todos os
pontos do seu domínio.
e a ∈ D f r
Estes resultados permitem-nos concluir que:
• Toda a função polinomial é contínua (soma de funções contínuas);
• Toda a função racional é contínua (quociente de funções contínuas).
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 5 Página 24 de 32
Matemática A – Isabel Mateus
Para além disso, sabe-se que:
• A função seno é contínua;
• A função cosseno é contínua;
• Logo, a função tangente também é contínua (quociente de funções contínuas).
Exemplo de aplicação deste último resultado:
Seja j a função definida por j(x) = √x 3 + 3x
Reparem que j = g ∘ f, sendo f(x) = x 3 + 3x e g(x) = √x
Como f e g são funções contínuas, conclui-se que j é uma função contínua.
– Então afinal, quando é que vamos estudar a continuidade de uma função? – pergunto.
– Humm… – ouvem-se a pensar. – Se calhar como nos exemplos que vimos atrás… em
funções definidas por vários ramos…
função:
– Exato. Vamos ter que estudar o que acontece em certos pontos do domínio de uma
Exemplos:
1
se x > 0
1. (54. “adaptado”) Mostrar que a função f(x) = { x
2x + 1 se x ≤ 0
não é contínua.
• A função f é contínua em ]0; +∞[ porque é definida por uma função racional;
• A função f é contínua em ]−∞; 0[ porque é definida por uma função polinomial;
• E em 0? Vamos calcular lim
x→0
f(x). Para a função ser contínua em 0, este limite tem
que existir. E se for contínua em 0, então é contínua em todos os pontos do seu
domínio, logo é contínua. Se falhar a continuidade em 0, então não é uma função
contínua.
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 5 Página 25 de 32
o lim
x→0 +
o lim
x→0 −
1
f(x) = lim = 1 = +∞
x→0 + x 0 +
f(x) = lim
x→0 − (2x + 1) = 2 × 0− + 1 = 1
o f(0) = 2 × 0 + 1 = 1
Os limites laterais não são iguais, logo, não existe lim
x→0
é contínua em 0.
Portanto, f não é uma função contínua.
2. (54. “adaptado”) Mostrar que a função f × g é contínua, sendo:
Matemática A – Isabel Mateus
f(x), logo, a função f não
1
se x > 0
f(x) = { x
2x + 1 se x ≤ 0 e g(x) = + x se x > 0
{x2 x + 1 se x ≤ 0
• Primeiro, definimos a função f × g:
x 2 + x
(f × g)(x) = {
se x > 0
x
(2x + 1)(x + 1) se x ≤ 0
• A função f × g é contínua em ]0; +∞[ porque é definida por uma função
racional;
• A função f × g é contínua em ]−∞; 0[ porque é definida por uma função
polinomial;
• E em 0? Vamos calcular lim (f × g)(x):
x→0
o lim (f × g)(x) = lim
x→0 + x→0 +
o lim
x→0 −
x 2 +x
x
= lim
x→0 +
x(x+1)
x
(f × g)(x) = lim ((2x + 1)(x + 1)) = 1 × 1 = 1
x→0− o (f × g)(0) = 1 × 1 = 1
= lim (x + 1) = 0 + 1 = 1
x→0 +
Os limites laterais são iguais e são iguais a (f × g)(0), logo, existe
lim (f × g)(x), logo, a função f × g é contínua em 0.
x→0
Portanto, f × g é uma função contínua.
0
0
– Professora, está na hora… – alguém avisa.
– Está bem. Como TPC quero que façam “apenas” os exercícios 52 e 53 da página 133. E
leiam um resultado que está no início da página 133 com o exercício resolvido a seguir. Gostava
de saber o que retiram daí. Até amanhã!
(continua…)
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 5 Página 26 de 32
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 6
Assíntotas verticais e não verticais
Última aula com o 11.º A este período.
– Professora, sempre vamos dar matéria? É a última aula!…
– Tem que ser… – respondo. – Estamos um pouco atrasados em relação à planificação.
– E autoavaliação? – pergunta um deles. – Leu o que escrevemos? O que acha?
– No final da aula falamos… Vamos entrar.
Lição 74 25-03-2020
Correção do trabalho de casa.
Assíntotas verticais e não verticais.
Balanço do 2.º período.
Corrigimos o TPC no quadro. Alguns fizeram mais exercícios além dos sugeridos e têm
dúvidas nesses. Esclareço-os no lugar e, seguidamente, avançamos para o tópico de hoje:
Assíntotas verticais e não verticais
– Queria que observassem a representação gráfica da função f que está a vermelho e
reparassem nas retas a tracejado. O que vos sugere?
f(x) = {
x+1
x−2
2x 2 −4
x−3
se x > 2
se x ≤ 2
2
Depois de alguns instantes e hesitações, algumas respostas:
– Parece que a linha do gráfico se aproxima dessas retas!… – diz um.
– E chega a “tocar” na reta de equação x = 2 – observa outro.
– Também “toca” nas outras retas a tracejado, stora? Não estamos a ver a representação
toda…
– Não estamos, nem podemos! – respondo. – E é mais um motivo de (recordando a última
aula) a calculadora gráfica não ser solução! É ao estudar analiticamente as funções que vamos
Página 27 de 32
Matemática A – Isabel Mateus
descobrir as suas propriedades e, no final, se quisermos, fazer um esboço da sua representação
gráfica.
– Ou ir “espreitar” à calculadora gráfica se estamos muito errados… – atreve-se a
responder alguém. Alguns risos.
– Veremos... – respondo. – Vamos começar por distinguir estes dois tipos de retas, que
passaremos a chamar assíntotas. Assim, uma função pode (ou não) ter dois tipos de assíntotas:
verticais ou não verticais. Dentro das não verticais, podemos ter assíntotas horizontais ou
oblíquas. O exemplo que vos mostrei tem uma de cada tipo:
Assíntotas ao gráfico de uma função
Assíntotas verticais
Assíntotas não verticais
No exemplo: x = 2
Assíntotas horizontais
No exemplo: y = 1
Assíntotas oblíquas
No exemplo: y = 2x + 6
– E como é que determinamos as equações das assíntotas ao gráfico de uma função? –
pergunta um deles?
– Limites! – respondo. – Primeiro vamos analisar as definições de cada um dos tipos de
assíntotas:
Assíntotas verticais
– Como podem observar na representação gráfica, lim f(x) = +∞. A existência deste
x→2 +
limite basta para x = 2 ser uma assíntota vertical. Aliás, lim f(x) não é nenhum dos infinitos,
x→2 −
é um número real (pela figura). Vamos mostrar, analiticamente, que x = 2 é uma assíntota
vertical ao gráfico de f:
2x
lim f(x) = lim
2 −4
= 2×22 −4
= 4 = −4 ≠ ∞ (por este lado, não é assíntota)
x→2− x→2 − x−3 2−3 −1
x + 1
lim f(x) = lim
x→2 + x→2 + x − 2 = 2 + 1
2 + − 2 = 3
0 + = +∞
Um dos limites laterais é ±∞, logo x = 2 é uma assíntota vertical ao gráfico de f
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 6 Página 28 de 32
Matemática A – Isabel Mateus
Assíntotas não verticais
No nosso exemplo, existem duas assíntotas não verticais ao gráfico de f:
• Assíntota horizontal em +∞: y = 1; (m = 0 e b = 1)
• Assíntota oblíqua em −∞: y = 2x + 6 (m = 2 e b = 6)
Aqui, podemos ter duas situações:
• Já nos são dadas as equações das assíntotas não verticais e temos que mostrar,
analiticamente, que o são:
Pegando no ramo da função que usamos para calcular as imagens quando x tende
para mais infinito (o primeiro ramo) temos, de acordo com a definição anterior:
lim (f(x) − 1) = lim (x + 1
x→+∞ x→+∞
∞
∞
x − 2 − 1) =
lim x + 1 − x + 2
= lim
x→+∞ x − 2
x→+∞
3
x − 2 = 3
+∞ = 0
Logo, y = 1 é uma assíntota horizontal ao gráfico de f em mais infinito.
Pegando no ramo da função que usamos para calcular as imagens quando x tende
para menos infinito (o segundo ramo) temos, de acordo com a definição anterior:
lim (f(x) − (2x + 6)) = lim − 4
∞
x→−∞ x→−∞ (2x2 − (2x + 6)) =
x − 3
2x 2 − 4 − 2x 2 − 6x + 6x + 18
= lim
= lim
x→−∞
x − 3
x→−∞
∞
14
x − 2 = 14
−∞ = 0
Logo, y = 2x + 6 é uma assíntota oblíqua ao gráfico de f em menos infinito.
– E a segunda situação? – perguntam. – Se não tivermos as equações das assíntotas?
– Exato! Vamos ver:
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 6 Página 29 de 32
Matemática A – Isabel Mateus
• Não temos as equações das assíntotas não verticais. Nem sabemos se existem ou
não! Vamos calcular os limites quando x tende para mais infinito e quando x
tende para menos infinito:
Pegando no ramo da função que usamos para calcular as imagens quando x tende
para mais infinito (o primeiro ramo) temos:
lim f(x) =
x→+∞
lim
x→+∞
∞
x + 1 ∞
x − 2 =
lim
x→+∞
x
x = lim 1 = 1
x→+∞
Significa que, quando x tende para mais infinito, as imagens estão a aproximarse
de 1, logo, y = 1 é uma assíntota horizontal ao gráfico de f em +∞
– Agora atenção! Na determinação de assíntotas oblíqua, o processo não é tão rápido… –
alguns olhares intrigados! – Não estão à espera que o limite da função quando x tende para
menos infinito seja 2x + 6???
– Então como fazemos?
– Bom, se não soubéssemos que, em menos infinito a função tem uma assíntota oblíqua,
íamos calcular o limite quando x tende para menos infinito, para ver se nos dava um valor real
(como no caso anterior). Vamos fazê-lo na mesma, para ver o que acontece:
lim f(x) =
x→−∞
lim 2x 2 − 4
x→−∞
∞
∞
x − 3 = lim
x→−∞
2x 2
x = lim 2x = 2 × (−∞) = −∞
x→−∞
– Não deu um número real! Logo, a função não tem uma assíntota horizontal em menos infinito.
Se tiver uma assíntota oblíqua em menos infinito, o primeiro passo a percorrer é o cálculo do
declive m dessa assíntota. Esse valor determina-se da seguinte forma:
m =
f(x)
lim
x→−∞ x = lim
x→−∞
2x 2 − 4
x − 3
x
= lim
x→−∞
∞
2x 2 − 4 ∞
x 2 − 3x = lim 2x 2
x→−∞ x 2 = lim 2 = 2
x→−∞
– E se desse infinito? – perguntam.
– Se desse infinito, não tinha assíntota oblíqua em −∞. Mas cuidado! Ainda não tínhamos
a garantia que existia uma assíntota oblíqua de declive 2: falta calcular a ordenada na
origem (b), que também é um limite e que tem que dar um valor real, pois a ordenada na
origem tem que ser um valor real:
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 6 Página 30 de 32
b =
lim (f(x) − mx) = lim
x→−∞
−4 + 6x
= lim
x→−∞
∞
∞
x − 3 = lim
x→−∞
Matemática A – Isabel Mateus
− 4
− 4 − 2x 2 + 6x
x→−∞ (2x2 − 2x) = lim
x − 3
x→−∞ (2x2 ) =
x − 3
6x
x =
lim 6 = 6
x→−∞
– Já está: determinamos m = 2 e b = 6. Se este último limite tivesse dado infinito,
também não existiria assíntota oblíqua!
Logo, y = 2x + 6 é uma assíntota oblíqua ao gráfico de f em menos infinito.
Em suma:
– Último tópico da aula! Um caso particular:
Funções do tipo f(x) = a +
b
x−c
, com a, b e c números reais
e b ≠ 0
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 6 Página 31 de 32
forma a +
Exemplo:
Matemática A – Isabel Mateus
Seja f(x) = 2x+1
(quociente de dois polinómios de grau 1). Então, f pode ser colocada na
x+1
b
x−c
através da divisão dos dois polinómios:
2x +1 x + 1 Logo, f(x) = 2x+1
−2x −2 2
−1
x+1
(a = 2; b = −1 e c = −1)
= 2 + −1
x+1 = 2 +
−1
x−(−1)
Então, podemos dizer em relação a f que:
• Domínio: R\{−1}
• Assíntota vertical: x = −1
• Assíntota horizontal: y = 2
x = −1
y = 2
– Professora, e que exercícios são para fazer?
– Bem, da margem, das páginas 138 a 147, proponho os exercícios: 65; 66; 68; 78; 79; 80;
81; 82 e 83. E agora, já podem fazer todas as propostas da página 148 à página 159.
– Xiiii… tanto! Também não temos mais aulas este período….
– Exato, mas se quiserem tirar dúvidas, enviem-me por email. Eu assim que puder,
respondo. Mas aproveitem para descansar um pouco…
Não se esqueçam
- E també
(continua?…)
11.º A – Apontamentos durante a suspensão das aulas presenciais – aula 6 Página 32 de 32