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Regra de l'Hopital

Regra de l'Hopital

Mensagempor Claudin » Seg Mai 16, 2011 16:05

Como aplicar essa regra
nao consegui compreendê-la
http://pt.wikipedia.org/wiki/Regra_de_l%27H%C3%B4pital

Por exemplo, como aplicar ela nesse limite \lim_{x\rightarrow3}\frac{x^2-5x+6}{x-3}

obrigado
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Re: Regra de l'Hopital

Mensagempor LuizAquino » Seg Mai 16, 2011 19:36

Para aplicar a Regra de L'Hôpital você precisa ter estudado o conteúdo de derivadas. Se você ainda não tiver estudado esse conteúdo, então você não entenderá como aplicar a regra.
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Re: Regra de l'Hopital

Mensagempor Claudin » Seg Mai 16, 2011 20:06

É, me precipitei entao.
Porque no topico anterior amigo do forum
disse que poderia utilizar essa regra, ai procurei saber como era, e nao compreendi direito!
Valeu
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Re: Regra de l'Hopital

Mensagempor FilipeCaceres » Seg Mai 16, 2011 20:20

Desculpa Caludin,

No tópico anterior eu havia lhe passado o link mesmo, mas como já disse nosso amigo LuizAquino se você ainda não estudou derivada não vai entender. É melhor que você faça como havia feito(fatore).

Abraço.
FilipeCaceres
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Re: Regra de l'Hopital

Mensagempor Claudin » Seg Mai 16, 2011 23:08

Tranquilo Felipe

Abraço
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Re: Regra de l'Hopital

Mensagempor Fabio Cabral » Ter Jun 07, 2011 14:39

Pessoas,

A regra do L'Hopital só pode ser aplicada se \lim_{x\rightarrow a}f(x)= \lim_{x\rightarrow a}g(x). (Um dos casos)

Tomando como exemplo a forma \lim_{x\rightarrow a}=\frac{f(x)}{g(x)}, só poderei aplicar essa regra, se, tanto f(x) quanto f(x) tenderem para o mesmo 'lugar'.

\lim_{x\rightarrow0} \frac{cosx-cos3x}{{senx}^{2}}

cosx = 0
cos3x = 0
senx²= 1

(Não tenho certeza desses valores. Por favor, se estiverem errados, avisem-me)

Nesse caso, sendo \frac{0-0}{1} poderei aplicar a regra do L'Hopital?
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Re: Regra de l'Hopital

Mensagempor Fabio Cabral » Qui Jun 09, 2011 10:37

Pessoal?
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Re: Regra de l'Hopital

Mensagempor deangelo » Qui Jun 09, 2011 11:56

A regra de L'Hopital é utilizada somente para os casos em que o cálculo do limite resulta em uma indeterminação do tipo:

\frac{0}{0} \ ou \ \frac{\infty}{\infty}

Neste caso quando é possível calcular o limite, então calcula-se a derivada do numerador e do denominador e finalmente calcula-se o limite do quociente das duas derivadas. Em forma simbólica:

\lim_{x \rightarrow a}\frac{f(x)}{g(x)} = \lim_{x \rightarrow a}\frac{f'(x)}{g'(x)}\ ,\ g'(x) \neq 0

Por exemplo, calculando o limite desta função que você perguntou:

\lim_{x \rightarrow 3}\frac{x^2-5x+6}{x-3} = \lim_{x \rightarrow 3}\frac{(x^2-5x+6)'}{(x-3)'} = \lim_{x \rightarrow 3}\frac{2x - 5}{1} = \lim_{x \rightarrow 3}{2x - 5}

Como 2x - 5 é uma função contínua, então:

\lim_{x \rightarrow 3}{2x - 5} = 2.3 - 5 = 1

Lembrando que para usar L'Hopital é preciso saber pelo menos o básico de derivada.
Qualquer dúvida, pergunte novamente.
Abraços!
Editado pela última vez por deangelo em Qui Jun 09, 2011 15:14, em um total de 2 vezes.
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Re: Regra de l'Hopital

Mensagempor Fabio Cabral » Qui Jun 09, 2011 12:05

Certo. A aplicação nesse tipo de função eu conheço e não tenho dúvidas.

O negócio é aplicar L'Hopital na funções trigonometricas, logatmicas, "mistas", etc.

Tomando como exemplo essa última função que eu postei.
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Re: Regra de l'Hopital

Mensagempor deangelo » Qui Jun 09, 2011 12:49

Você trocou algumas coisas:

cos(0) = 1 \ sen(0) = 0

Portanto, a princípio, o resultado está sendo \frac{0}{0}. Então é possível utilizar L'Hopital. Que resulta em:

\lim_{x \rightarrow 0}\frac{3.sen(3x) - sen(x)}{2x.cos(x^2)}

Ainda continua dando \frac{0}{0}, então aplique L'Hopital de novo:

\lim_{x \rightarrow 0}\frac{9.cos(3x) - cos(x)}{2.cos(x^2) - 4x^2.sen(x^2)}

Como agora a função é contínua é só calcular f(0):

\frac{9.cos(0)-cos(0)}{2.cos(0)} = \frac{9-1}{2} = 4
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Re: Regra de l'Hopital

Mensagempor Fabio Cabral » Qui Jun 09, 2011 13:20

Que interessante. Não sabia que podia aplicar a derivada de segunda ordem. *-)
Derivamos até a função se tornar contínua para aplicar o ponto?

Inclusive, há outras dúvidas com outros exercícios. Porém, depois dessa explicação, vou tentar refaze-los
É possível que suja mais algumas dúvidas sobre outros exercícios.
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Re: Regra de l'Hopital

Mensagempor deangelo » Qui Jun 09, 2011 14:12

Exatamente, aplica-se L'Hopital até que seja possível calcular a função no ponto. Para algumas funções você consegue calcular simplesmente tendo o gráfico em mente, algumas funções trigonométricas e logarítmicas é mais fácil encontrar o limite desta forma.
Para encontrar o limite de:

lim_{x \rightarrow +\infty} e^x

É mais útil ter o gráfico em mente e saber que é +\infty.
Mas existe alguns casos que aplicar L'Hopital não adianta muito, exponencial, por exemplo, você deriva e fica aparecendo exponencial de novo (alguns casos particulares, eu me refiro) e ainda continua dando uma indeterminação, aí você deve utilizar outras "ferramentas", fatoração por exemplo, desenhar o gráfico, etc...
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Re: Regra de l'Hopital

Mensagempor Fabio Cabral » Sex Jun 10, 2011 11:24

Certo, deangelo.

Estou refazendo alguns exercícios. Qualquer coisa eu posto aqui !
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Re: Regra de l'Hopital

Mensagempor Fabio Cabral » Sex Jun 10, 2011 12:56

Depois dessas dicas, consegui fazer mais 5 questões. Porém, empaquei em uma:

\frac{ln(x+e^x)}{x}

Constatei que é uma indeterminação do tipo \frac {+\infty}{+\infty} e apliquei a regra do L'Hopital derivando f(x) e g(x) (Em cima e Embaixo, respectivamente).

\lim_{x\rightarrow+\infty} \frac{\frac{1+e^x}{x+e^x}}{1}

Multiplicando pelo inverso da segunda:

{\frac{1+e^x}{x+e^x}}

Ainda há uma indeterminação, porém, mesmo se derivar N vezes, a indeterminação não vai sair.

O que estou fazendo de errado?

Resposta = 1.
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Re: Regra de l'Hopital

Mensagempor AlbertoAM » Sex Jun 10, 2011 14:13

Aplique L'Hôpital mais duas vezes que você chegará em \frac{e^x}{e^x}=1.
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Re: Regra de l'Hopital

Mensagempor deangelo » Sex Jun 10, 2011 15:23

Faça isso que AlbertoM falou e dará certo.
Resolva esta questão aqui para você ver:

1. Calcule o seguinte limite:

\lim_{x \rightarrow +\infty} \frac{1 + e^{-x}}{x + e^{x}}
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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}