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[limite] Está correta a resolução?

[limite] Está correta a resolução?

Mensagempor Fabio Wanderley » Qui Nov 29, 2012 11:47

Bom dia, pessoal,

Estou estudando sequências e séries, e acabei precisando resolver esse limite:

\lim_{n \rightarrow +\infty}1^n

Sei que 1^\infty é uma indeterminação.

Então fiz essa resolução:

\lim_{n \rightarrow +\infty}1^n=\lim_{n \rightarrow +\infty}e^{n\,\ln\,1}=e^{\lim_{n \rightarrow +\infty}n\,\ln\,1}=e^{\lim_{n \rightarrow +\infty}0}=e^{0}=1

Está correta?

Usei um programa matemático (Sage), e a resposta para o limite realmente foi 1.

Desde já agradeço!
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Re: [limite] Está correta a resolução?

Mensagempor e8group » Qui Nov 29, 2012 20:49

Vamos supor que , exista uma função f definida por f(n) =1^n , n \in \mathbb{R} .É fácil ver que para quaisquer valor que n assmuir , f(n) = 1 . Sendo assim, tomar o limite quando n \to +\infty de 1^n é o mesmo que o de 1 .Logo , \lim_{n\to +\infty}1 =  1 . Não vejo erro na sua solução , mas acredito que é desnecessário todo este procedimento .
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Re: [limite] Está correta a resolução?

Mensagempor MarceloFantini » Sex Nov 30, 2012 00:02

Tenho a impressão que você está pensando em \lim_{n \to + \infty} 1^n como \lim_{n \to \infty} \left( 1 + \frac{1}{n} \right)^n. Algumas pessoas pensam que este limite é um pois "aplicam" o limite "dentro" e depois aplicam "fora", fazendo

\lim_{n \to \infty} \left( 1 + \frac{1}{n} \right)^n = \lim_{n \to + \infty} 1^n = 1.

Isto está errado. As duas quantidades, \frac{1}{n} e ()^n variam simultaneamente, e você deve levar isto em conta.
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Re: [limite] Está correta a resolução?

Mensagempor LuizAquino » Sex Nov 30, 2012 06:35

Fabio Wanderley escreveu:Bom dia, pessoal,

Estou estudando sequências e séries, e acabei precisando resolver esse limite:

\lim_{n \rightarrow +\infty}1^n

Sei que 1^\infty é uma indeterminação.

Então fiz essa resolução:

\lim_{n \rightarrow +\infty}1^n=\lim_{n \rightarrow +\infty}e^{n\,\ln\,1}=e^{\lim_{n \rightarrow +\infty}n\,\ln\,1}=e^{\lim_{n \rightarrow +\infty}0}=e^{0}=1

Está correta?

Usei um programa matemático (Sage), e a resposta para o limite realmente foi 1.

Desde já agradeço!


Quando dizemos informalmente que "1^\infty é uma indeterminação", o que queremos dizer formalmente é: se \lim_{x\to c} f(x) = 1 e \lim_{x\to c} g(x) = +\infty (ou -\infty), então \lim_{x\to c}f(x)^{g(x)} é uma indeterminação.

No caso do limite em questão, como já explicou santhiago anteriormente, para qualquer número real n, temos que 1^n = 1. Portanto, temos simplesmente que:

\lim_{n\to +\infty}1^n = \lim_{n\to +\infty} 1

Note que o segundo limite não é uma indeterminação. Além disso, o resultado dele é apenas 1. Portanto, temos que o limite original é tal que:

\lim_{n\to +\infty}1^n = 1

Veja um outro exemplo envolvendo essas questões de "indeterminação". Considere o limite abaixo:

\lim_{n \to 0} \frac{0}{n}

Quando dizemos informalmente que "0/0 é uma indeterminação", o que queremos dizer formalmente é: se \lim_{x\to c} f(x) = 0 e \lim_{x\to c} g(x) = 0, então \lim_{x\to c}\dfrac{f(x)}{g(x)} é uma indeterminação.

Mas no caso do limite proposto, note que para qualquer número real n não nulo, temos que \frac{0}{n} = 0. Como nesse limite temos que n não é zero (ele apenas se aproxima de zero), podemos simplesmente escrever:

\lim_{n \to 0} \frac{0}{n} = \lim_{n \to 0} 0

Note que o segundo limite não é uma indeterminação. Além disso, o resultado dele é apenas 0. Portanto, temos que o limite proposto é tal que:

\lim_{n \to 0} \frac{0}{n} = 0
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Re: [limite] Está correta a resolução?

Mensagempor Fabio Wanderley » Sex Nov 30, 2012 09:36

santhiago escreveu:Não vejo erro na sua solução , mas acredito que é desnecessário todo este procedimento .


Realmente, você tem razão, santhiago. Obrigado pela ajuda!

MarceloFantini escreveu:(...)
As duas quantidades, \frac{1}{n} e ()^n variam simultaneamente, e você deve levar isto em conta.


Sim, Marcelo. Essa diferenciação eu já tinha em mente. No caso, só não estava aceitando que o limite dado seria respondido apenas colocando "1". E obrigado pela ajuda!

LuizAquino escreveu:(...)


Obrigado, LuizAquino! Havia raciocinado no que o santhiago postou. Agora ficou mais clara ainda a ideia.



Concluindo, então, a minha resolução é verdadeira, mas não precisava de tudo isso. Foi como matar uma mosca com uma bazuca. :lol:

Saudações!
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.


Assunto: Taxa de variação
Autor: Elcioschin - Qua Jun 30, 2010 20:47

V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

dV/dr = (4*pi/9)*(3r²) -----> dV/dr = 4pi*r²/3

Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s


Assunto: Taxa de variação
Autor: Guill - Ter Fev 21, 2012 21:17

Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}