Como resolver limite de raiz quadrada

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-> Continuaremos com o estudo dos limites das funções que envolvem quocientes de polinômios em uma indeterminação do tipo 

Como resolver limite de raiz quadrada
 , porém com o “agravante” da raiz quadrada. A resolução deste tipo de limite envolve a multiplicação pelo o que chamaremos de conjugado.

Exemplo_2.2 - 

a) Verifique o comportamento da 

Como resolver limite de raiz quadrada
 com 
Como resolver limite de raiz quadrada

   Simbolicamente, calcule:

Como resolver limite de raiz quadrada

   Temos uma indeterminação do tipo 

Como resolver limite de raiz quadrada
 , pois

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

   Para resolver o "problema" buscaremos uma função equivalente através da multiplicação pelo conjugado do numerador. O numerador pode ser visualizado como:

Como resolver limite de raiz quadrada
 

, sendo 

Como resolver limite de raiz quadrada
 e 
Como resolver limite de raiz quadrada
.

   O conjugado de a-b é a+b, e vice-versa. Neste caso:

Como resolver limite de raiz quadrada
 tem como conjugado: 
Como resolver limite de raiz quadrada

   Quando multiplicamos:

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

, temos uma diferença de dois quadrados.

   A multiplicação pelo conjugado tem como objetivo a “eliminação” da raiz quadrada que é o agravante inicial neste problema.

 Multiplicando e dividindo a função inicial pelo conjugado do numerador, temos:

Como resolver limite de raiz quadrada

Observação: devemos multiplicar e dividir pelo conjugado para não alterarmos a expressão!

Como resolver limite de raiz quadrada

   A princípio este função equivalente é mais assustadora que a original, porém, como veremos, a indeterminação inicial que envolvia a raiz quadrada  não aparece nesta função.

Como resolver limite de raiz quadrada

, neste passo a raiz quadrada do numerador foi “eliminada” visto que:

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

, fazendo a multiplicação por -1 :

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

   Vale notar que, com a multiplicação e divisão pelo conjugado, inserimos uma raiz quadrada no denominador. Porém, esta raiz, que é parte do conjugado, não é um problema porque se 

Como resolver limite de raiz quadrada
 o conjugado 
Como resolver limite de raiz quadrada
 .

   Apesar da eliminação da raiz quadrada do numerador ainda temos uma indeterminação 

Como resolver limite de raiz quadrada
 .

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

  Porém o problema não envolve mais a raiz quadrada e sim o quociente descrito em verde:

Como resolver limite de raiz quadrada

o que nos leva a um problema do tipo estudado no capitulo anterior.

   Fazendo a fatoração algébrica do numerador.

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

ficamos com:

Como resolver limite de raiz quadrada

, simplificando:

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

   Concluímos que:

Como resolver limite de raiz quadrada

   Visualize o resultado abaixo.

Como resolver limite de raiz quadrada

Fig_2-2-a – Gráfico da função 

Como resolver limite de raiz quadrada
 .

b) Verifique o comportamento da função 

Como resolver limite de raiz quadrada
  com 
Como resolver limite de raiz quadrada

   Simbolicamente, calcule:

Como resolver limite de raiz quadrada

   Temos uma indeterminação do tipo 

Como resolver limite de raiz quadrada
 , pois

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

    O denominador pode ser visualizado como:

 

Como resolver limite de raiz quadrada

, sendo 

Como resolver limite de raiz quadrada
  e  
Como resolver limite de raiz quadrada
.

   Neste caso: 

Como resolver limite de raiz quadrada
 tem como conjugado: 
Como resolver limite de raiz quadrada

   Multiplicando e dividindo pelo conjugado:

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

   Notem que ainda temos indeterminação 

Como resolver limite de raiz quadrada
 no quociente em verde:

Como resolver limite de raiz quadrada

, usando a diferença de dois quadrados no denominador em verde:

Como resolver limite de raiz quadrada

, o quociente em amarelo na expressão abaixo resulta em -1.

Como resolver limite de raiz quadrada

   Observe:

Como resolver limite de raiz quadrada

    Ficamos com:

Como resolver limite de raiz quadrada

   Concluimos que:

Como resolver limite de raiz quadrada

   Visualize o resultado abaixo.

Como resolver limite de raiz quadrada

Fig_2-2-b – Gráfico da função 

Como resolver limite de raiz quadrada
 .

c) Verifique o comportamento da função 

Como resolver limite de raiz quadrada
 com 
Como resolver limite de raiz quadrada

   Simbolicamente, calcule:

Como resolver limite de raiz quadrada

   Temos uma indeterminação do tipo 

Como resolver limite de raiz quadrada
 , pois

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

  Neste caso temos um “problema duplo”, devemos utilizar o método do conjugado para “eliminar” a raiz quadrada do denominador e a do numerador. Inicialmente multiplicamos e dividimos pelo conjugado do numerador:

Como resolver limite de raiz quadrada

, sendo 

Como resolver limite de raiz quadrada
 e 
Como resolver limite de raiz quadrada
 .

   Neste caso: 

Como resolver limite de raiz quadrada
 tem como conjugado: 
Como resolver limite de raiz quadrada
 .

   Multiplicando e dividindo pelo conjugado do numerador:

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

   Notem que ainda temos indeterminação 

Como resolver limite de raiz quadrada
 no quociente em verde:

Como resolver limite de raiz quadrada

 O conjugado do denominador:

Como resolver limite de raiz quadrada

, sendo 

Como resolver limite de raiz quadrada
 e 
Como resolver limite de raiz quadrada
.

   Neste caso: 

Como resolver limite de raiz quadrada
 tem como conjugado:
Como resolver limite de raiz quadrada

   Multiplicando e dividindo pelo conjugado do denominador:

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

   Notem que ainda temos indeterminação 

Como resolver limite de raiz quadrada
 no quociente em verde:

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

, usando a diferença de dois quadrados no denominador em verde:

Como resolver limite de raiz quadrada

, o quociente em amarelo na expressão abaixo resulta em -1.

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

   Concluimos que:

Como resolver limite de raiz quadrada

   Visualize o resultado abaixo.

Como resolver limite de raiz quadrada

Fig_2-2-c – Gráfico da função 

Como resolver limite de raiz quadrada
 .

d) Verifique o comportamento da função 

Como resolver limite de raiz quadrada
 com 
Como resolver limite de raiz quadrada

   Simbolicamente, calcule:

Como resolver limite de raiz quadrada

   Temos uma indeterminação do tipo 

Como resolver limite de raiz quadrada
 , pois

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

   Para identificarmos o conjugado do numerador, inicialmente, reescreveremos o numerador como:

Como resolver limite de raiz quadrada

   Reescrevendo o limite original: 

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

   Neste formato fica evidente que:

Como resolver limite de raiz quadrada

sendo: 

Como resolver limite de raiz quadrada
 e 
Como resolver limite de raiz quadrada
 .

   Neste caso: 

Como resolver limite de raiz quadrada
 tem comoconjugado: 
Como resolver limite de raiz quadrada
 .

   Multiplicando e dividindo pelo conjugado do numerador:

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

, observe que:

Como resolver limite de raiz quadrada

que é uma diferença ao quadrado :

Como resolver limite de raiz quadrada

, portanto:

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

   Notem que ainda temos indeterminação 

Como resolver limite de raiz quadrada
 no quociente em verde:

Como resolver limite de raiz quadrada

, usando a fatoração algébrica no numerador e no denominador em verde:

Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada
Como resolver limite de raiz quadrada

   Concluimos que:

Como resolver limite de raiz quadrada

   Visualize o resultado abaixo.

Como resolver limite de raiz quadrada

Fig_2-2-d – Gráfico da função 

Como resolver limite de raiz quadrada
 .