practicecalculus
Limites e continuidade

Exercícios de cálculo de limites resolvidos, com respostas

12 exercícios de limites com respostas e resolução passo a passo: substituição direta, fatoração de 0/0, conjugado, limites trigonométricos e limites laterais.

Limites e continuidade Atualizado 4 min de leitura

Visão geral

\lim_{x\to a} f(x) = f(a) \text{ quando } f \text{ é contínua em } a
Exercícios
12, com respostas e resoluções completas
Nível
Cálculo 1 e AP Calculus AB, Unidade 1
Pré-requisitos
Fatoração, frações e as propriedades dos limites
Ideia principal
Substitua primeiro. Se der 0/0, simplifique e substitua de novo
Pratique com novos números
Lições de limites
Nesta página
  1. Exercícios
  2. Respostas
  3. Resolução passo a passo
  4. Erros comuns nestes exercícios
  5. Continue praticando

Estes exercícios de cálculo de limites cobrem todos os métodos de que você precisa para limites finitos: substituição direta, fatoração, conjugado, soma de frações, os limites trigonométricos fundamentais e os limites laterais. Tente cada exercício primeiro. As respostas vêm logo depois da lista, e em seguida as resoluções completas.

A estratégia para todos os exercícios:

\text{substitua} \;\to\; \text{se der } \tfrac{0}{0},\ \text{simplifique} \;\to\; \text{substitua de novo}

Para revisar por que isso funciona, leia como calcular limites e a regra da substituição direta.

Exercícios

Substituição direta

  1. \displaystyle\lim_{x\to 2}\,(3x^2 - 5x + 1)
  2. \displaystyle\lim_{x\to 0}\,\frac{e^x + \cos x}{x + 1}
  3. \displaystyle\lim_{x\to 3}\,\frac{\sqrt{x + 6}}{x - 1}

Fatorando uma forma 0/0

  1. \displaystyle\lim_{x\to 3}\,\frac{x^2 - 9}{x - 3}
  2. \displaystyle\lim_{x\to -2}\,\frac{x^2 + 5x + 6}{x^2 - 4}
  3. \displaystyle\lim_{x\to 1}\,\frac{x^3 - 1}{x - 1}

Conjugado e frações

  1. \displaystyle\lim_{x\to 0}\,\frac{\sqrt{x + 9} - 3}{x}
  2. \displaystyle\lim_{x\to 4}\,\frac{\frac{1}{x} - \frac{1}{4}}{x - 4}

Limites trigonométricos

  1. \displaystyle\lim_{x\to 0}\,\frac{\sin(5x)}{x}
  2. \displaystyle\lim_{x\to 0}\,\frac{1 - \cos x}{x^2}

Limites laterais

  1. \displaystyle\lim_{x\to 2^+}\,\frac{x + 1}{x - 2}
  2. \displaystyle\lim_{x\to 0}\,\frac{|x|}{x}

Respostas

Exercício Resposta
1 3
2 2
3 \dfrac{3}{2}
4 6
5 -\dfrac{1}{4}
6 3
7 \dfrac{1}{6}
8 -\dfrac{1}{16}
9 5
10 \dfrac{1}{2}
11 +\infty
12 Não existe (limite à esquerda -1, limite à direita 1)

Resolução passo a passo

1. Polinômios são contínuos em toda parte, então substitua:

3(2)^2 - 5(2) + 1 = 12 - 10 + 1 = 3

2. O denominador não é zero em x = 0, então substitua:

\frac{e^0 + \cos 0}{0 + 1} = \frac{1 + 1}{1} = 2

3. De novo, nada dá problema em x = 3:

\frac{\sqrt{3 + 6}}{3 - 1} = \frac{\sqrt{9}}{2} = \frac{3}{2}

4. A substituição dá \frac{0}{0}. Fatore a diferença de quadrados e cancele:

\frac{(x-3)(x+3)}{x-3} = x + 3 \;\to\; 3 + 3 = 6

5. A substituição dá \frac{4 - 10 + 6}{4 - 4} = \frac{0}{0}. Fatore o numerador e o denominador:

\frac{(x+2)(x+3)}{(x+2)(x-2)} = \frac{x+3}{x-2} \;\to\; \frac{-2+3}{-2-2} = -\frac{1}{4}

6. Use a diferença de cubos, x^3 - 1 = (x-1)(x^2 + x + 1):

\frac{(x-1)(x^2+x+1)}{x-1} = x^2 + x + 1 \;\to\; 1 + 1 + 1 = 3

7. A substituição dá \frac{0}{0}. Multiplique o numerador e o denominador pelo conjugado \sqrt{x+9} + 3:

\frac{(x + 9) - 9}{x\left(\sqrt{x+9} + 3\right)} = \frac{1}{\sqrt{x+9} + 3} \;\to\; \frac{1}{3 + 3} = \frac{1}{6}

8. Junte as frações do numerador: \frac{1}{x} - \frac{1}{4} = \frac{4 - x}{4x}. Como 4 - x = -(x - 4):

\frac{-(x-4)}{4x(x-4)} = -\frac{1}{4x} \;\to\; -\frac{1}{16}

9. Use \displaystyle\lim_{\theta\to 0}\frac{\sin\theta}{\theta} = 1 com \theta = 5x. Multiplique e divida por 5:

\frac{\sin(5x)}{x} = 5\cdot\frac{\sin(5x)}{5x} \;\to\; 5\cdot 1 = 5

10. Multiplique por \frac{1 + \cos x}{1 + \cos x} e use 1 - \cos^2 x = \sin^2 x:

\frac{\sin^2 x}{x^2(1 + \cos x)} = \left(\frac{\sin x}{x}\right)^2\cdot\frac{1}{1 + \cos x} \;\to\; 1\cdot\frac{1}{2} = \frac{1}{2}

11. A substituição dá \frac{3}{0}, então o limite é infinito. Para x um pouco maior que 2, o numerador está perto de 3 e o denominador é um número positivo pequeno, então a fração é grande e positiva: o limite é +\infty. Há uma assíntota vertical em x = 2.

12. Para x > 0, |x| = x, então a fração vale 1. Para x < 0, |x| = -x, então a fração vale -1. Os limites laterais são 1 e -1. Eles não coincidem, então o limite bilateral não existe.

Erros comuns nestes exercícios

  • Parar em 0/0. No exercício 4, \frac{0}{0} não é resposta. É um sinal de que você deve fatorar primeiro.
  • Cancelar termos em vez de fatores. No exercício 5 você pode cancelar (x+2) porque ele multiplica todo o numerador e todo o denominador. Nunca dá para cancelar o x^2 de x^2 + 5x + 6 e x^2 - 4.
  • Escrever \frac{\sin 5x}{x} = \sin 5. Não dá para cancelar o x dentro de um seno. O exercício 9 precisa do limite fundamental \frac{\sin\theta}{\theta}\to 1.
  • Ignorar o lado. No exercício 11 o lado importa. Pela esquerda, a mesma fração vai para -\infty, então só o limite à direita é +\infty.

Continue praticando

Estes 12 exercícios usam números fixos. Para prática ilimitada com números novos e correção imediata em cada passo, experimente a lição de substituição direta, depois a de fatoração de formas 0/0 e a do Teorema do Confronto. Quando estiver pronto para limites com x\to\infty, passe para os exercícios de limites no infinito.

Pratique agora

Fatore e cancele

Resolva problemas reais sobre este tópico com feedback instantâneo, dicas e uma resolução passo a passo para cada resposta. Grátis, sem cadastro para começar.

Praticar esta lição

Perguntas frequentes

Qual é o primeiro passo para calcular um limite?

Substitua o valor na função. Se o resultado for um número real, esse é o limite. Só quando aparece uma forma como \frac{0}{0} ou um número diferente de zero sobre zero é que você precisa de mais trabalho.

O que significa 0/0 no cálculo de um limite?

É uma indeterminação. Não significa que o limite é 0 nem que ele não está definido. Significa que a expressão precisa ser simplificada, geralmente fatorando e cancelando um fator comum, antes de substituir de novo.

Quando um limite não existe?

Um limite não existe quando os limites à esquerda e à direita são diferentes, como em \frac{|x|}{x} em 0, quando a função cresce sem limitação, ou quando ela oscila para sempre, como \sin\frac{1}{x} perto de 0.

Quando devo usar o conjugado para calcular um limite?

Use-o quando aparece uma raiz quadrada em uma soma ou diferença e a substituição dá \frac{0}{0}, como em \frac{\sqrt{x+9}-3}{x}. Multiplicar pelo conjugado elimina a raiz do numerador, e assim um fator x pode ser cancelado.

Escrito pela equipe do PracticeCalculus

Criamos lições interativas de cálculo e escrevemos cada página para ser clara e correta. Viu algo errado? Avise e nós corrigimos.