Cálculo Exemplos

$lim_{x \to 4} \frac{\sqrt{x^{2} + 1} - \sqrt{x + 13}}{x - 4}$

Etapa 1

Aplique a regra de l'Hôpital.

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Etapa 1.1

Avalie o limite do numerador e o limite do denominador.

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Etapa 1.1.1

Obtenha o limite do numerador e o limite do denominador.

$\frac{lim_{x \to 4} \sqrt{x^{2} + 1} - \sqrt{x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Etapa 1.1.2

Avalie o limite do numerador.

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Etapa 1.1.2.1

Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{lim_{x \to 4} \sqrt{x^{2} + 1} - lim_{x \to 4} \sqrt{x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Etapa 1.1.2.2

Mova o limite para baixo do sinal do radical.

$\frac{\sqrt{lim_{x \to 4} x^{2} + 1} - lim_{x \to 4} \sqrt{x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Etapa 1.1.2.3

Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{\sqrt{lim_{x \to 4} x^{2} + lim_{x \to 4} 1} - lim_{x \to 4} \sqrt{x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Etapa 1.1.2.4

Mova o expoente $2$ de $x^{2}$ para fora do limite usando a regra da multiplicação de potências.

$\frac{\sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + lim_{x \to 4} 1} - lim_{x \to 4} \sqrt{x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Etapa 1.1.2.5

Avalie o limite de $1$ , que é constante à medida que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{\sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1} - lim_{x \to 4} \sqrt{x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Etapa 1.1.2.6

Mova o limite para baixo do sinal do radical.

$\frac{\sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1} - \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Etapa 1.1.2.7

Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{\sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1} - \sqrt{lim_{x \to 4} x + lim_{x \to 4} 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Etapa 1.1.2.8

Avalie o limite de $13$ , que é constante à medida que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{\sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1} - \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Etapa 1.1.2.9

Avalie os limites substituindo $4$ por todas as ocorrências de $x$ .

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Etapa 1.1.2.9.1

Avalie o limite de $x$ substituindo $4$ por $x$ .

$\frac{\sqrt{4^{2} + 1} - \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Etapa 1.1.2.9.2

Avalie o limite de $x$ substituindo $4$ por $x$ .

$\frac{\sqrt{4^{2} + 1} - \sqrt{4 + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Etapa 1.1.2.10

Simplifique a resposta.

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Etapa 1.1.2.10.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 1.1.2.10.1.1

Eleve $4$ à potência de $2$ .

$\frac{\sqrt{16 + 1} - \sqrt{4 + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Etapa 1.1.2.10.1.2

Some $16$ e $1$ .

$\frac{\sqrt{17} - \sqrt{4 + 13}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Etapa 1.1.2.10.1.3

Some $4$ e $13$ .

$\frac{\sqrt{17} - \sqrt{17}}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Etapa 1.1.2.10.2

Subtraia $\sqrt{17}$ de $\sqrt{17}$ .

$\frac{0}{lim_{x \to 4} x - 4}$

Etapa 1.1.3

Avalie o limite do denominador.

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Etapa 1.1.3.1

Avalie o limite.

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Etapa 1.1.3.1.1

Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{0}{lim_{x \to 4} x - lim_{x \to 4} 4}$

Etapa 1.1.3.1.2

Avalie o limite de $4$ , que é constante à medida que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{0}{lim_{x \to 4} x - 1 \cdot 4}$

Etapa 1.1.3.2

Avalie o limite de $x$ substituindo $4$ por $x$ .

$\frac{0}{4 - 1 \cdot 4}$

Etapa 1.1.3.3

Simplifique a resposta.

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Etapa 1.1.3.3.1

Multiplique $- 1$ por $4$ .

$\frac{0}{4 - 4}$

Etapa 1.1.3.3.2

Subtraia $4$ de $4$ .

$\frac{0}{0}$

Etapa 1.1.3.3.3

A expressão contém uma divisão por $0$ . A expressão é indefinida.

Indefinido

$\frac{0}{0}$

Etapa 1.1.3.4

A expressão contém uma divisão por $0$ . A expressão é indefinida.

Indefinido

$\frac{0}{0}$

Etapa 1.1.4

A expressão contém uma divisão por $0$ . A expressão é indefinida.

Indefinido

$\frac{0}{0}$

Etapa 1.2

Como $\frac{0}{0}$ tem forma indeterminada, aplique a regra de l'Hôpital. De acordo com a regra de l'Hôpital, o limite de um quociente de funções é igual ao limite do quociente de suas derivadas.

$lim_{x \to 4} \frac{\sqrt{x^{2} + 1} - \sqrt{x + 13}}{x - 4} = lim_{x \to 4} \frac{\frac{d}{d x} [\sqrt{x^{2} + 1} - \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3

Encontre a derivada do numerador e do denominador.

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Etapa 1.3.1

Diferencie o numerador e o denominador.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{d}{d x} [\sqrt{x^{2} + 1} - \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.2

De acordo com a regra da soma, a derivada de $\sqrt{x^{2} + 1} - \sqrt{x + 13}$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [\sqrt{x^{2} + 1}] + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{d}{d x} [\sqrt{x^{2} + 1}] + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3

Avalie $\frac{d}{d x} [\sqrt{x^{2} + 1}]$ .

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Etapa 1.3.3.1

Use $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescrever $\sqrt{x^{2} + 1}$ como ${(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{d}{d x} [{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.2

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ e $g (x) = x^{2} + 1$ .

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Etapa 1.3.3.2.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{1}$ como $x^{2} + 1$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [x^{2} + 1] + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.2.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{n}]$ é $n {u_{1}}^{n - 1}$ , em que $n = \frac{1}{2}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {u_{1}}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x^{2} + 1] + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.2.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{1}$ por $x^{2} + 1$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x^{2} + 1] + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.3

De acordo com a regra da soma, a derivada de $x^{2} + 1$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} - 1} (\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [1]) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.4

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 2$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} - 1} (2 x + \frac{d}{d x} [1]) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.5

Como $1$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $1$ em relação a $x$ é $0$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} - 1} (2 x + 0) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.6

Para escrever $- 1$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{2}{2}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} (2 x + 0) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.7

Combine $- 1$ e $\frac{2}{2}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} (2 x + 0) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.8

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} (2 x + 0) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.9

Simplifique o numerador.

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Etapa 1.3.3.9.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{1 - 2}{2}} (2 x + 0) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.9.2

Subtraia $2$ de $1$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{- 1}{2}} (2 x + 0) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.10

Mova o número negativo para a frente da fração.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}} (2 x + 0) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.11

Some $2 x$ e $0$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{1}{2} {(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}} (2 x) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.12

Combine $\frac{1}{2}$ e ${(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{{(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}}}{2} (2 x) + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.13

Combine $2$ e $\frac{{(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}}}{2}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{2 {(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}}}{2} x + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.14

Combine $\frac{2 {(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}}}{2}$ e $x$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{2 {(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}} x}{2} + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.15

Mova ${(x^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}}$ para o denominador usando a regra do expoente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{2 x}{2 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.16

Cancele o fator comum.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{2 x}{2 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.3.17

Reescreva a expressão.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4

Avalie $\frac{d}{d x} [- \sqrt{x + 13}]$ .

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Etapa 1.3.4.1

Use $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescrever $\sqrt{x + 13}$ como ${(x + 13)}^{\frac{1}{2}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- {(x + 13)}^{\frac{1}{2}}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4.2

Como $- 1$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- {(x + 13)}^{\frac{1}{2}}$ em relação a $x$ é $- \frac{d}{d x} [{(x + 13)}^{\frac{1}{2}}]$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{d}{d x} [{(x + 13)}^{\frac{1}{2}}]}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4.3

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ e $g (x) = x + 13$ .

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Etapa 1.3.4.3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{2}$ como $x + 13$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [x + 13])}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4.3.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{n}]$ é $n {u_{2}}^{n - 1}$ , em que $n = \frac{1}{2}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {u_{2}}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x + 13])}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4.3.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{2}$ por $x + 13$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x + 13])}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4.4

De acordo com a regra da soma, a derivada de $x + 13$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [13]$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{1}{2} - 1} (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [13]))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4.5

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{1}{2} - 1} (1 + \frac{d}{d x} [13]))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4.6

Como $13$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $13$ em relação a $x$ é $0$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{1}{2} - 1} (1 + 0))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4.7

Para escrever $- 1$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{2}{2}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} (1 + 0))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4.8

Combine $- 1$ e $\frac{2}{2}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} (1 + 0))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4.9

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} (1 + 0))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4.10

Simplifique o numerador.

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Etapa 1.3.4.10.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{1 - 2}{2}} (1 + 0))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4.10.2

Subtraia $2$ de $1$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{\frac{- 1}{2}} (1 + 0))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4.11

Mova o número negativo para a frente da fração.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{- \frac{1}{2}} (1 + 0))}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4.12

Some $1$ e $0$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} {(x + 13)}^{- \frac{1}{2}} \cdot 1)}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4.13

Combine $\frac{1}{2}$ e ${(x + 13)}^{- \frac{1}{2}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{{(x + 13)}^{- \frac{1}{2}}}{2} \cdot 1)}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4.14

Multiplique $\frac{{(x + 13)}^{- \frac{1}{2}}}{2}$ por $1$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{{(x + 13)}^{- \frac{1}{2}}}{2}}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.4.15

Mova ${(x + 13)}^{- \frac{1}{2}}$ para o denominador usando a regra do expoente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2 {(x + 13)}^{\frac{1}{2}}}}{\frac{d}{d x} [x - 4]}$

Etapa 1.3.5

De acordo com a regra da soma, a derivada de $x - 4$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 4]$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2 {(x + 13)}^{\frac{1}{2}}}}{\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 4]}$

Etapa 1.3.6

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2 {(x + 13)}^{\frac{1}{2}}}}{1 + \frac{d}{d x} [- 4]}$

Etapa 1.3.7

Como $- 4$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 4$ em relação a $x$ é $0$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2 {(x + 13)}^{\frac{1}{2}}}}{1 + 0}$

Etapa 1.3.8

Some $1$ e $0$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{{(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2 {(x + 13)}^{\frac{1}{2}}}}{1}$

Etapa 1.4

Converta expoentes fracionários em radicais.

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Etapa 1.4.1

Reescreva ${(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}$ como $\sqrt{x^{2} + 1}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} - \frac{1}{2 {(x + 13)}^{\frac{1}{2}}}}{1}$

Etapa 1.4.2

Reescreva ${(x + 13)}^{\frac{1}{2}}$ como $\sqrt{x + 13}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} - \frac{1}{2 \sqrt{x + 13}}}{1}$

Etapa 1.5

Combine os termos.

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Etapa 1.5.1

Para escrever $\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}}$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{2 \sqrt{x + 13}}{2 \sqrt{x + 13}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} \cdot \frac{2 \sqrt{x + 13}}{2 \sqrt{x + 13}} - \frac{1}{2 \sqrt{x + 13}}}{1}$

Etapa 1.5.2

Para escrever $- \frac{1}{2 \sqrt{x + 13}}$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{\sqrt{x^{2} + 1}}{\sqrt{x^{2} + 1}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} \cdot \frac{2 \sqrt{x + 13}}{2 \sqrt{x + 13}} - \frac{1}{2 \sqrt{x + 13}} \cdot \frac{\sqrt{x^{2} + 1}}{\sqrt{x^{2} + 1}}}{1}$

Etapa 1.5.3

Escreva cada expressão com um denominador comum de $\sqrt{x^{2} + 1} \cdot 2 \sqrt{x + 13}$ , multiplicando cada um por um fator apropriado de $1$ .

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Etapa 1.5.3.1

Multiplique $\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}}$ por $\frac{2 \sqrt{x + 13}}{2 \sqrt{x + 13}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x (2 \sqrt{x + 13})}{\sqrt{x^{2} + 1} (2 \sqrt{x + 13})} - \frac{1}{2 \sqrt{x + 13}} \cdot \frac{\sqrt{x^{2} + 1}}{\sqrt{x^{2} + 1}}}{1}$

Etapa 1.5.3.2

Combine usando a regra do produto para radicais.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x (2 \sqrt{x + 13})}{2 \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}} - \frac{1}{2 \sqrt{x + 13}} \cdot \frac{\sqrt{x^{2} + 1}}{\sqrt{x^{2} + 1}}}{1}$

Etapa 1.5.3.3

Multiplique $\frac{1}{2 \sqrt{x + 13}}$ por $\frac{\sqrt{x^{2} + 1}}{\sqrt{x^{2} + 1}}$ .

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x (2 \sqrt{x + 13})}{2 \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}} - \frac{\sqrt{x^{2} + 1}}{2 \sqrt{x + 13} \sqrt{x^{2} + 1}}}{1}$

Etapa 1.5.3.4

Combine usando a regra do produto para radicais.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x (2 \sqrt{x + 13})}{2 \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}} - \frac{\sqrt{x^{2} + 1}}{2 \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}}{1}$

Etapa 1.5.4

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$lim_{x \to 4} \frac{\frac{x (2 \sqrt{x + 13}) - \sqrt{x^{2} + 1}}{2 \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}}{1}$

Etapa 1.6

Divida $\frac{x (2 \sqrt{x + 13}) - \sqrt{x^{2} + 1}}{2 \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$ por $1$ .

$lim_{x \to 4} \frac{x (2 \sqrt{x + 13}) - \sqrt{x^{2} + 1}}{2 \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Etapa 2

Avalie o limite.

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Etapa 2.1

Mova o termo $\frac{1}{2}$ para fora do limite, porque ele é constante em relação a $x$ .

$\frac{1}{2} lim_{x \to 4} \frac{x (2 \sqrt{x + 13}) - \sqrt{x^{2} + 1}}{\sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Etapa 2.2

Divida o limite usando a regra do quociente dos limites no limite em que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{lim_{x \to 4} x \cdot 2 \sqrt{x + 13} - \sqrt{x^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Etapa 2.3

Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{lim_{x \to 4} x \cdot 2 \sqrt{x + 13} - lim_{x \to 4} \sqrt{x^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Etapa 2.4

Mova o termo $2$ para fora do limite, porque ele é constante em relação a $x$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \sqrt{x + 13} - lim_{x \to 4} \sqrt{x^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Etapa 2.5

Divida o limite usando a regra do produto dos limites no limite em que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot lim_{x \to 4} \sqrt{x + 13} - lim_{x \to 4} \sqrt{x^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Etapa 2.6

Mova o limite para baixo do sinal do radical.

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - lim_{x \to 4} \sqrt{x^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Etapa 2.7

Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + lim_{x \to 4} 13} - lim_{x \to 4} \sqrt{x^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Etapa 2.8

Avalie o limite de $13$ , que é constante à medida que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - lim_{x \to 4} \sqrt{x^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Etapa 2.9

Mova o limite para baixo do sinal do radical.

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{lim_{x \to 4} x^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Etapa 2.10

Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{lim_{x \to 4} x^{2} + lim_{x \to 4} 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Etapa 2.11

Mova o expoente $2$ de $x^{2}$ para fora do limite usando a regra da multiplicação de potências.

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + lim_{x \to 4} 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Etapa 2.12

Avalie o limite de $1$ , que é constante à medida que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{lim_{x \to 4} \sqrt{(x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Etapa 2.13

Mova o limite para baixo do sinal do radical.

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{lim_{x \to 4} (x^{2} + 1) (x + 13)}}$

Etapa 2.14

Divida o limite usando a regra do produto dos limites no limite em que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{lim_{x \to 4} x^{2} + 1 \cdot lim_{x \to 4} x + 13}}$

Etapa 2.15

Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{(lim_{x \to 4} x^{2} + lim_{x \to 4} 1) \cdot lim_{x \to 4} x + 13}}$

Etapa 2.16

Mova o expoente $2$ de $x^{2}$ para fora do limite usando a regra da multiplicação de potências.

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{({(lim_{x \to 4} x)}^{2} + lim_{x \to 4} 1) \cdot lim_{x \to 4} x + 13}}$

Etapa 2.17

Avalie o limite de $1$ , que é constante à medida que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{({(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1) \cdot lim_{x \to 4} x + 13}}$

Etapa 2.18

Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{({(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1) \cdot (lim_{x \to 4} x + lim_{x \to 4} 13)}}$

Etapa 2.19

Avalie o limite de $13$ , que é constante à medida que $x$ se aproxima de $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 4} x \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{({(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1) \cdot (lim_{x \to 4} x + 13)}}$

Etapa 3

Avalie os limites substituindo $4$ por todas as ocorrências de $x$ .

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Etapa 3.1

Avalie o limite de $x$ substituindo $4$ por $x$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 \cdot 4 \cdot \sqrt{lim_{x \to 4} x + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{({(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1) \cdot (lim_{x \to 4} x + 13)}}$

Etapa 3.2

Avalie o limite de $x$ substituindo $4$ por $x$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 \cdot 4 \cdot \sqrt{4 + 13} - \sqrt{{(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1}}{\sqrt{({(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1) \cdot (lim_{x \to 4} x + 13)}}$

Etapa 3.3

Avalie o limite de $x$ substituindo $4$ por $x$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 \cdot 4 \cdot \sqrt{4 + 13} - \sqrt{4^{2} + 1}}{\sqrt{({(lim_{x \to 4} x)}^{2} + 1) \cdot (lim_{x \to 4} x + 13)}}$

Etapa 3.4

Avalie o limite de $x$ substituindo $4$ por $x$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 \cdot 4 \cdot \sqrt{4 + 13} - \sqrt{4^{2} + 1}}{\sqrt{(4^{2} + 1) \cdot (lim_{x \to 4} x + 13)}}$

Etapa 3.5

Avalie o limite de $x$ substituindo $4$ por $x$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 \cdot 4 \cdot \sqrt{4 + 13} - \sqrt{4^{2} + 1}}{\sqrt{(4^{2} + 1) \cdot (4 + 13)}}$

Etapa 4

Simplifique a resposta.

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Etapa 4.1

Simplifique o numerador.

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Etapa 4.1.1

Multiplique $2$ por $4$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{8 \cdot \sqrt{4 + 13} - \sqrt{4^{2} + 1}}{\sqrt{(4^{2} + 1) \cdot (4 + 13)}}$

Etapa 4.1.2

Some $4$ e $13$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{8 \cdot \sqrt{17} - \sqrt{4^{2} + 1}}{\sqrt{(4^{2} + 1) \cdot (4 + 13)}}$

Etapa 4.1.3

Eleve $4$ à potência de $2$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{8 \sqrt{17} - \sqrt{16 + 1}}{\sqrt{(4^{2} + 1) \cdot (4 + 13)}}$

Etapa 4.1.4

Some $16$ e $1$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{8 \sqrt{17} - \sqrt{17}}{\sqrt{(4^{2} + 1) \cdot (4 + 13)}}$

Etapa 4.1.5

Subtraia $\sqrt{17}$ de $8 \sqrt{17}$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{7 \sqrt{17}}{\sqrt{(4^{2} + 1) \cdot (4 + 13)}}$

Etapa 4.2

Simplifique o denominador.

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Etapa 4.2.1

Eleve $4$ à potência de $2$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{7 \sqrt{17}}{\sqrt{(16 + 1) (4 + 13)}}$

Etapa 4.2.2

Some $16$ e $1$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{7 \sqrt{17}}{\sqrt{17 (4 + 13)}}$

Etapa 4.2.3

Some $4$ e $13$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{7 \sqrt{17}}{\sqrt{17 \cdot 17}}$

Etapa 4.2.4

Multiplique $17$ por $17$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{7 \sqrt{17}}{\sqrt{289}}$

Etapa 4.2.5

Reescreva $289$ como $17^{2}$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{7 \sqrt{17}}{\sqrt{17^{2}}}$

Etapa 4.2.6

Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.

$\frac{1}{2} \cdot \frac{7 \sqrt{17}}{17}$

Etapa 4.3

Multiplique $\frac{1}{2} \cdot \frac{7 \sqrt{17}}{17}$ .

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Etapa 4.3.1

Multiplique $\frac{1}{2}$ por $\frac{7 \sqrt{17}}{17}$ .

$\frac{7 \sqrt{17}}{2 \cdot 17}$

Etapa 4.3.2

Multiplique $2$ por $17$ .

$\frac{7 \sqrt{17}}{34}$

Etapa 5

O resultado pode ser mostrado de várias formas.

Forma exata:

$\frac{7 \sqrt{17}}{34}$

Forma decimal:

$0.84887468 \dots$