Ensino Superior
Cálculo 1
1.2- Propriedades dos Limites
Ali Aidar
1Nerd Ali Aidar
Sejam b e c dois números reais, e seja n um inteiro positivo.
Propriedades dos limites
x c
I) lim b b
II) lim x c



Obs.: Em IV, se n for par, c deve ser positivo.
x c
n n
x c
n n
x c
II) lim x c
III) lim x c
IV) lim x c






2Nerd Ali Aidar
Sejam b e c dois números reais, n um inteiro positivo e f e g
funções para as quais eLxf
cx


)(lim .)(lim Mxg
cx


Operação com limites


x c
I) lim [b.f(x )] bL         
f(x) L
IV) lim ; lim g(x) 0
g(x) M



  

x c
x c
x c
II) lim [f(x ) g(x )] L M
III) lim [f(x ).g(x )] L.M
Obs.: Em VI, se n for par, L deve ser positivo.
 
 


     


x c x c
n n
x c
nn
x c
IV) lim ; lim g(x) 0
g(x) M
V) lim f(x) L
VI) lim f(x) L
3Nerd Ali Aidar
Propriedades
 P1 - O limite da função identidade f(x) = x, quando x tende
a “a”, é igual a “a”.
ax lim
Operação com limites
3,0lim
3,0


x
x
3lim
3


x
x
ax
ax


lim
Exemplos:
3
5
5lim3


x
x




x
x
lim
ex
ex


lim
4Nerd Ali Aidar
 P2 - O limite de uma função constante f(x) = K, quando x
tende a “a”, é igual a própria constante:
KK
ax


lim
Operação com limites
KK
ax


lim
44lim
3

x
Exemplos:
33
55lim 
x
 
 2
lim
x
ee
x

 2
lim
5Nerd Ali Aidar
 P3 - O limite da soma é igual a soma dos limites
(caso esses limites existam):
  )(lim)(lim)()(lim xgxfxgxf
axaxax 

Operação com limites
1552.325limlim3lim
5lim3limlim)53(lim
2
22
2
2
22
2
2
2
2




xxx
xxxx
xx
xxxx
Exemplo:
6Nerd Ali Aidar
 P4 - O limite da diferença é igual a diferença dos limites
(caso esses limites existam):
  )(lim)(lim)()(lim xgxfxgxf
axaxax 

Operação com limites
  )(lim)(lim)()(lim xgxfxgxf
axaxax 

622.2limlim2
lim2lim)2(lim
2
2
2
2
2
2
2
2
2




xx
xxxx
xx
xxx
Exemplo:
7Nerd Ali Aidar
 P5 - O limite do produto é igual ao produto dos limites
(caso esses limites existam):
  )(lim).(lim)().(lim xgxfxgxf
axaxax 

Operação com limites
axaxax 
93.3lim.lim.lim)(lim
333
2
3


xxxxx
xxxx
Exemplo:
8Nerd Ali Aidar
 P6 - O limite do quociente é igual ao quociente dos limites
(caso esses limites existam):
)(lim
)(lim
)(
)(
lim
xg
xf
xg
xf ax







Operação com limites
)(lim)(
lim
xgxg
ax
ax






10
1
727
53
)7(lim
)5(lim
7
5
lim 3
3
3
33















 x
x
x
x
x
x
x
Exemplo:
9Nerd Ali Aidar
 P7 - O limite da potência de uma função (f(x))n, onde n é um
número inteiro positivo, é igual a potência do limite da
função (caso exista):
nn
xfxf ))(lim())((lim 
Operação com limites
n
ax
n
ax
xfxf ))(lim())((lim


813))2(lim()2(lim 443
1
43
1


xxxx
xx
Exemplo:
10Nerd Ali Aidar
 P8 - O limite da raiz de uma função , é a raiz do
limite da função, se o limite existe e é maior ou igual
a zero:
nn xfxf )(lim)(lim 
n xf )(
Operação com limites
n
ax
n
ax
xfxf )(lim)(lim


51)2(4)2()14(lim14lim 44
2
4
2


xxxx
xx
Exemplo:
11Nerd Ali Aidar
Cálculo 1 - Limites
Resumindo:
Propriedades dos Limites
 Se L, M, a e c são números reais e n inteiro
eLxf
ax


)(lim ,)(lim Mxg
ax


12Nerd Ali Aidar
 Regra da soma(subtração):
 Regra do Produto:
Regra da multiplicação por escalar:
MLxgxfxgxf
axaxax


)(lim)(lim)()(lim
MLxgxfxgxf
axaxax
.)(lim).(lim)().(lim 

Calculos Na Veia
 Regra da multiplicação por escalar:
 Regra do quociente:
Lcxfcxfc
axax
.)(lim.)(.lim 

M
L
xg
xf
xg
xf
ax
ax
ax



 )(lim
)(lim
)(
)(
lim
13Nerd Ali Aidar
 Regra da potência:
 Regra da raíz
nn
ax
n
ax
Lxfxf 

))(lim()(lim
Calculos Na Veia
 Regra da raíz
se é impar.
n
n
ax
n
ax
Lxfxf 

)(lim)(lim
nLxf
ax
,0)(lim 

14Nerd Ali Aidar
 Regra do logaritmo:
 Regra do seno (o mesmo para o cosseno)
0)(limlog
))(lim(log))((loglim




xfseL
xfxf
ax
c
ax
cc
ax
Calculos Na Veia
 Regra do seno (o mesmo para o cosseno)
 Regra da exponencial:
Lxfxf
axax
sen))(limsen()(senlim 

Lxfxf
ax
ccc ax
 

)(lim)(
lim
15Nerd Ali Aidar
Cálculo 1 - Limites
Se P(x) é uma função polinomial e c é um número real, então
)()(lim cPxP
cx


Limite de uma função polinomial
Teorema 2 – Os Limites de Funções Polinomiais podem ser
obtidos por Substituição:
Se 0
1
1 ...)( axaxaxP n
n
n
n  

então 0
1
1 ...)()(lim acacacPxP n
n
n
n
cx
 


16Nerd Ali Aidar
Cálculo 1 - Limites
Exemplo – Limite de Uma Função Polinomial
243lim 245
2x


xxxx
322246496
224164)32(3
2)2()2()2(4)2(3 245



17Nerd Ali Aidar
Cálculo 1 - Limites
Limites de Funções Racionais
Teorema 3 – Os Limites de Funções Racionais podem ser
obtidos por Substituição, caso o limite do
denominador não seja zero:denominador não seja zero:
Se e são polinômios e ,
então
)(xP )(xQ 0)( cQ
)(
)(
)(
)(
lim
cQ
cP
xQ
xP
cx


18Nerd Ali Aidar
Cálculo 1 - Limites
Exemplo – Limite de Uma Função Racional
0
03)1(4)1(34
lim
2323



 xx
0
65)1(5
lim 221



 xx
19Nerd Ali Aidar
Cálculo 1 - Limites
Exemplo 3 – Cancelando um Fator Comum
0
02
2
2
1
lim 


 xx
xx
x
Solução: Não podemos substituir x = 1 porque isso resulta em umSolução: Não podemos substituir x = 1 porque isso resulta em um
denominador zero. Testamos o numerador para ver se este também
é zero em x = 1. Também é, portanto apresenta o fator (x – 1) em
comum com o denominador. Cancelar o (x – 1) resulta em uma
fração mais simples, com os mesmos valores da original para x  1:
x
x
xx
xx
xx
xx 2
)1(
)2)(1(2
2
2







Se x  1
20Nerd Ali Aidar
Cálculo 1 - Limites
Usando a fração simplificada, obtemos o limite desses valores
quando x  1 por substituição:
)1(
)1)(2(2
limlim 2
2





xx
xx
xx
xx
)1(limlim 1
2
1 

  xxxx xx
3
1
212
lim1




 x
x
x
21Nerd Ali Aidar
Cálculo 1 - Limites



 )22(
22
lim hh
h
h
h
h
22
lim0


  
 22
22.22
lim 


hh
hh
Calcule

  )22(
lim0 hhh
22
1
202
1



 22
lim0 

 hhh
)22(
lim0 

 hh
h
h
22
1
lim0 

 hh
22Nerd Ali Aidar
Cálculo 1 - Limites
Vamos agora calcular alguns limites imediatos, de forma a facilitar o
entendimento dos exercícios mais complexos que virão em seguida:
a) lim (2x + 3) = 2.5 + 3 = 13
x 5
b) lim (x2 + x) = (+ ∞ )2 + (+ ∞ ) = + ∞ + ∞ = + ∞b) lim (x2 + x) = (+ ∞ )2 + (+ ∞ ) = + ∞ + ∞ = + ∞
x + ∞
c) lim (4 + x3) = 4 + 23 = 4 + 8 = 12
x 2
d) lim [(3x + 3) / (2x - 5)] = [(3.4 + 3) / (2.4 - 5)] = 5
x 4
e) lim [(x + 3) (x - 3)] = (4 + 3) (4 -3) = 7.1 = 7
x 4 23Nerd Ali Aidar
Cálculo 1 - Limites
R: -3
R: 0
3
21
3 2
1x
x x
Lim
x
 

g)
f)
1
452
1 

 x
xx
Lim
x
3
6
R:
4
31
1
1x
x
Lim
x


i)
3
1
1
1x
x
Lim
x


j) R: 2/3
0
3 3
x
x
Lim
x
 h)
R: 4/3
24Nerd Ali Aidar
Cálculo 1 - Limites
 Teorema do Confronto (ou Sanduíche)
Se
e f(x)  g(x)  h(x)
Lxhxf
axax


)(lim)(lim
então,
Exemplo:
Lxg
ax


)(lim


xxxfse
x
xf
x
3
20
)(,
)(
lim
25Nerd Ali Aidar
Cálculo 1 - Limites
Sabemos que:
Se |f(x)|  x3, então –x3  f(x)  x3
 Dividindo por x2 toda a inequação temos:
x
xf
x 
)(
 Pelo teorema do confronto:
x
x
xf
x
xxx 0200
lim
)(
lim)(lim


x
x
xf
x  2
)(
0
)(
lim0
)(
lim0 2020

 x
xf
x
xf
xx
26Nerd Ali Aidar
Cálculo 1 - Limites
Se f, g e h são funções que estão definidas em algum
intervalo aberto I que contém x0, exceto, possivelmente, no
  
Teorema do confronto
próprio x0, f(x)  g(x)  h(x), para todo x em I, tal que x  x0 e
então Lxhxf
xxxx


)(lim)(lim
00
Lxg
xx


)(lim
0
27Nerd Ali Aidar
Cálculo 1 - Limites
Ilustração do uso do teorema do confronto
2
x 0
1
l i m x sen 0
x

28Nerd Ali Aidar
Autor: Ali Aidar
Propriedades dos Limites
Nerd Ali Aidar 29

Propriedades dos limites

  • 1.
    Ensino Superior Cálculo 1 1.2-Propriedades dos Limites Ali Aidar 1Nerd Ali Aidar
  • 2.
    Sejam b ec dois números reais, e seja n um inteiro positivo. Propriedades dos limites x c I) lim b b II) lim x c    Obs.: Em IV, se n for par, c deve ser positivo. x c n n x c n n x c II) lim x c III) lim x c IV) lim x c       2Nerd Ali Aidar
  • 3.
    Sejam b ec dois números reais, n um inteiro positivo e f e g funções para as quais eLxf cx   )(lim .)(lim Mxg cx   Operação com limites   x c I) lim [b.f(x )] bL          f(x) L IV) lim ; lim g(x) 0 g(x) M        x c x c x c II) lim [f(x ) g(x )] L M III) lim [f(x ).g(x )] L.M Obs.: Em VI, se n for par, L deve ser positivo.               x c x c n n x c nn x c IV) lim ; lim g(x) 0 g(x) M V) lim f(x) L VI) lim f(x) L 3Nerd Ali Aidar
  • 4.
    Propriedades  P1 -O limite da função identidade f(x) = x, quando x tende a “a”, é igual a “a”. ax lim Operação com limites 3,0lim 3,0   x x 3lim 3   x x ax ax   lim Exemplos: 3 5 5lim3   x x     x x lim ex ex   lim 4Nerd Ali Aidar
  • 5.
     P2 -O limite de uma função constante f(x) = K, quando x tende a “a”, é igual a própria constante: KK ax   lim Operação com limites KK ax   lim 44lim 3  x Exemplos: 33 55lim  x    2 lim x ee x   2 lim 5Nerd Ali Aidar
  • 6.
     P3 -O limite da soma é igual a soma dos limites (caso esses limites existam):   )(lim)(lim)()(lim xgxfxgxf axaxax   Operação com limites 1552.325limlim3lim 5lim3limlim)53(lim 2 22 2 2 22 2 2 2 2     xxx xxxx xx xxxx Exemplo: 6Nerd Ali Aidar
  • 7.
     P4 -O limite da diferença é igual a diferença dos limites (caso esses limites existam):   )(lim)(lim)()(lim xgxfxgxf axaxax   Operação com limites   )(lim)(lim)()(lim xgxfxgxf axaxax   622.2limlim2 lim2lim)2(lim 2 2 2 2 2 2 2 2 2     xx xxxx xx xxx Exemplo: 7Nerd Ali Aidar
  • 8.
     P5 -O limite do produto é igual ao produto dos limites (caso esses limites existam):   )(lim).(lim)().(lim xgxfxgxf axaxax   Operação com limites axaxax  93.3lim.lim.lim)(lim 333 2 3   xxxxx xxxx Exemplo: 8Nerd Ali Aidar
  • 9.
     P6 -O limite do quociente é igual ao quociente dos limites (caso esses limites existam): )(lim )(lim )( )( lim xg xf xg xf ax        Operação com limites )(lim)( lim xgxg ax ax       10 1 727 53 )7(lim )5(lim 7 5 lim 3 3 3 33                 x x x x x x x Exemplo: 9Nerd Ali Aidar
  • 10.
     P7 -O limite da potência de uma função (f(x))n, onde n é um número inteiro positivo, é igual a potência do limite da função (caso exista): nn xfxf ))(lim())((lim  Operação com limites n ax n ax xfxf ))(lim())((lim   813))2(lim()2(lim 443 1 43 1   xxxx xx Exemplo: 10Nerd Ali Aidar
  • 11.
     P8 -O limite da raiz de uma função , é a raiz do limite da função, se o limite existe e é maior ou igual a zero: nn xfxf )(lim)(lim  n xf )( Operação com limites n ax n ax xfxf )(lim)(lim   51)2(4)2()14(lim14lim 44 2 4 2   xxxx xx Exemplo: 11Nerd Ali Aidar
  • 12.
    Cálculo 1 -Limites Resumindo: Propriedades dos Limites  Se L, M, a e c são números reais e n inteiro eLxf ax   )(lim ,)(lim Mxg ax   12Nerd Ali Aidar
  • 13.
     Regra dasoma(subtração):  Regra do Produto: Regra da multiplicação por escalar: MLxgxfxgxf axaxax   )(lim)(lim)()(lim MLxgxfxgxf axaxax .)(lim).(lim)().(lim   Calculos Na Veia  Regra da multiplicação por escalar:  Regra do quociente: Lcxfcxfc axax .)(lim.)(.lim   M L xg xf xg xf ax ax ax     )(lim )(lim )( )( lim 13Nerd Ali Aidar
  • 14.
     Regra dapotência:  Regra da raíz nn ax n ax Lxfxf   ))(lim()(lim Calculos Na Veia  Regra da raíz se é impar. n n ax n ax Lxfxf   )(lim)(lim nLxf ax ,0)(lim   14Nerd Ali Aidar
  • 15.
     Regra dologaritmo:  Regra do seno (o mesmo para o cosseno) 0)(limlog ))(lim(log))((loglim     xfseL xfxf ax c ax cc ax Calculos Na Veia  Regra do seno (o mesmo para o cosseno)  Regra da exponencial: Lxfxf axax sen))(limsen()(senlim   Lxfxf ax ccc ax    )(lim)( lim 15Nerd Ali Aidar
  • 16.
    Cálculo 1 -Limites Se P(x) é uma função polinomial e c é um número real, então )()(lim cPxP cx   Limite de uma função polinomial Teorema 2 – Os Limites de Funções Polinomiais podem ser obtidos por Substituição: Se 0 1 1 ...)( axaxaxP n n n n    então 0 1 1 ...)()(lim acacacPxP n n n n cx     16Nerd Ali Aidar
  • 17.
    Cálculo 1 -Limites Exemplo – Limite de Uma Função Polinomial 243lim 245 2x   xxxx 322246496 224164)32(3 2)2()2()2(4)2(3 245    17Nerd Ali Aidar
  • 18.
    Cálculo 1 -Limites Limites de Funções Racionais Teorema 3 – Os Limites de Funções Racionais podem ser obtidos por Substituição, caso o limite do denominador não seja zero:denominador não seja zero: Se e são polinômios e , então )(xP )(xQ 0)( cQ )( )( )( )( lim cQ cP xQ xP cx   18Nerd Ali Aidar
  • 19.
    Cálculo 1 -Limites Exemplo – Limite de Uma Função Racional 0 03)1(4)1(34 lim 2323     xx 0 65)1(5 lim 221     xx 19Nerd Ali Aidar
  • 20.
    Cálculo 1 -Limites Exemplo 3 – Cancelando um Fator Comum 0 02 2 2 1 lim     xx xx x Solução: Não podemos substituir x = 1 porque isso resulta em umSolução: Não podemos substituir x = 1 porque isso resulta em um denominador zero. Testamos o numerador para ver se este também é zero em x = 1. Também é, portanto apresenta o fator (x – 1) em comum com o denominador. Cancelar o (x – 1) resulta em uma fração mais simples, com os mesmos valores da original para x  1: x x xx xx xx xx 2 )1( )2)(1(2 2 2        Se x  1 20Nerd Ali Aidar
  • 21.
    Cálculo 1 -Limites Usando a fração simplificada, obtemos o limite desses valores quando x  1 por substituição: )1( )1)(2(2 limlim 2 2      xx xx xx xx )1(limlim 1 2 1     xxxx xx 3 1 212 lim1      x x x 21Nerd Ali Aidar
  • 22.
    Cálculo 1 -Limites     )22( 22 lim hh h h h h 22 lim0       22 22.22 lim    hh hh Calcule    )22( lim0 hhh 22 1 202 1     22 lim0    hhh )22( lim0    hh h h 22 1 lim0    hh 22Nerd Ali Aidar
  • 23.
    Cálculo 1 -Limites Vamos agora calcular alguns limites imediatos, de forma a facilitar o entendimento dos exercícios mais complexos que virão em seguida: a) lim (2x + 3) = 2.5 + 3 = 13 x 5 b) lim (x2 + x) = (+ ∞ )2 + (+ ∞ ) = + ∞ + ∞ = + ∞b) lim (x2 + x) = (+ ∞ )2 + (+ ∞ ) = + ∞ + ∞ = + ∞ x + ∞ c) lim (4 + x3) = 4 + 23 = 4 + 8 = 12 x 2 d) lim [(3x + 3) / (2x - 5)] = [(3.4 + 3) / (2.4 - 5)] = 5 x 4 e) lim [(x + 3) (x - 3)] = (4 + 3) (4 -3) = 7.1 = 7 x 4 23Nerd Ali Aidar
  • 24.
    Cálculo 1 -Limites R: -3 R: 0 3 21 3 2 1x x x Lim x    g) f) 1 452 1    x xx Lim x 3 6 R: 4 31 1 1x x Lim x   i) 3 1 1 1x x Lim x   j) R: 2/3 0 3 3 x x Lim x  h) R: 4/3 24Nerd Ali Aidar
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    Cálculo 1 -Limites  Teorema do Confronto (ou Sanduíche) Se e f(x)  g(x)  h(x) Lxhxf axax   )(lim)(lim então, Exemplo: Lxg ax   )(lim   xxxfse x xf x 3 20 )(, )( lim 25Nerd Ali Aidar
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    Cálculo 1 -Limites Sabemos que: Se |f(x)|  x3, então –x3  f(x)  x3  Dividindo por x2 toda a inequação temos: x xf x  )(  Pelo teorema do confronto: x x xf x xxx 0200 lim )( lim)(lim   x x xf x  2 )( 0 )( lim0 )( lim0 2020   x xf x xf xx 26Nerd Ali Aidar
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    Cálculo 1 -Limites Se f, g e h são funções que estão definidas em algum intervalo aberto I que contém x0, exceto, possivelmente, no    Teorema do confronto próprio x0, f(x)  g(x)  h(x), para todo x em I, tal que x  x0 e então Lxhxf xxxx   )(lim)(lim 00 Lxg xx   )(lim 0 27Nerd Ali Aidar
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    Cálculo 1 -Limites Ilustração do uso do teorema do confronto 2 x 0 1 l i m x sen 0 x  28Nerd Ali Aidar
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    Autor: Ali Aidar Propriedadesdos Limites Nerd Ali Aidar 29