Cálculo Exemplos

Avalia utilizando o Teorema de Bolzano-Cauchy limite à medida que x se aproxima de 0 de (4 logaritmo natural de 2x+1+x^3)/(5x^2+3x)
limx04ln(2x+1)+x35x2+3xlimx04ln(2x+1)+x35x2+3x
Etapa 1
Avalie o limite do numerador e o limite do denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Obtenha o limite do numerador e o limite do denominador.
limx04ln(2x+1)+x3limx05x2+3xlimx04ln(2x+1)+x3limx05x2+3x
Etapa 1.2
Avalie o limite do numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.1
Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que xx se aproxima de 00.
limx04ln(2x+1)+limx0x3limx05x2+3xlimx04ln(2x+1)+limx0x3limx05x2+3x
Etapa 1.2.2
Mova o termo 44 para fora do limite, porque ele é constante em relação a xx.
4limx0ln(2x+1)+limx0x3limx05x2+3x4limx0ln(2x+1)+limx0x3limx05x2+3x
Etapa 1.2.3
Mova o limite para dentro do logaritmo.
4ln(limx02x+1)+limx0x3limx05x2+3x4ln(limx02x+1)+limx0x3limx05x2+3x
Etapa 1.2.4
Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que xx se aproxima de 00.
4ln(limx02x+limx01)+limx0x3limx05x2+3x4ln(limx02x+limx01)+limx0x3limx05x2+3x
Etapa 1.2.5
Mova o termo 22 para fora do limite, porque ele é constante em relação a xx.
4ln(2limx0x+limx01)+limx0x3limx05x2+3x4ln(2limx0x+limx01)+limx0x3limx05x2+3x
Etapa 1.2.6
Avalie o limite de 11, que é constante à medida que xx se aproxima de 00.
4ln(2limx0x+1)+limx0x3limx05x2+3x4ln(2limx0x+1)+limx0x3limx05x2+3x
Etapa 1.2.7
Mova o expoente 33 de x3x3 para fora do limite usando a regra da multiplicação de potências.
4ln(2limx0x+1)+(limx0x)3limx05x2+3x4ln(2limx0x+1)+(limx0x)3limx05x2+3x
Etapa 1.2.8
Avalie os limites substituindo 00 por todas as ocorrências de xx.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.8.1
Avalie o limite de xx substituindo 00 por xx.
4ln(20+1)+(limx0x)3limx05x2+3x4ln(20+1)+(limx0x)3limx05x2+3x
Etapa 1.2.8.2
Avalie o limite de xx substituindo 00 por xx.
4ln(20+1)+03limx05x2+3x4ln(20+1)+03limx05x2+3x
4ln(20+1)+03limx05x2+3x4ln(20+1)+03limx05x2+3x
Etapa 1.2.9
Simplifique a resposta.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.9.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.9.1.1
Multiplique 22 por 00.
4ln(0+1)+03limx05x2+3x4ln(0+1)+03limx05x2+3x
Etapa 1.2.9.1.2
Some 00 e 11.
4ln(1)+03limx05x2+3x4ln(1)+03limx05x2+3x
Etapa 1.2.9.1.3
O logaritmo natural de 11 é 00.
40+03limx05x2+3x40+03limx05x2+3x
Etapa 1.2.9.1.4
Multiplique 44 por 00.
0+03limx05x2+3x0+03limx05x2+3x
Etapa 1.2.9.1.5
Elevar 00 a qualquer potência positiva produz 00.
0+0limx05x2+3x0+0limx05x2+3x
0+0limx05x2+3x0+0limx05x2+3x
Etapa 1.2.9.2
Some 00 e 00.
0limx05x2+3x0limx05x2+3x
0limx05x2+3x0limx05x2+3x
0limx05x2+3x0limx05x2+3x
Etapa 1.3
Avalie o limite do denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.1
Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que xx se aproxima de 00.
0limx05x2+limx03x0limx05x2+limx03x
Etapa 1.3.2
Mova o termo 55 para fora do limite, porque ele é constante em relação a xx.
05limx0x2+limx03x05limx0x2+limx03x
Etapa 1.3.3
Mova o expoente 22 de x2x2 para fora do limite usando a regra da multiplicação de potências.
05(limx0x)2+limx03x05(limx0x)2+limx03x
Etapa 1.3.4
Mova o termo 33 para fora do limite, porque ele é constante em relação a xx.
05(limx0x)2+3limx0x05(limx0x)2+3limx0x
Etapa 1.3.5
Avalie os limites substituindo 00 por todas as ocorrências de xx.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.5.1
Avalie o limite de xx substituindo 00 por xx.
0502+3limx0x0502+3limx0x
Etapa 1.3.5.2
Avalie o limite de xx substituindo 00 por xx.
0502+300502+30
0502+300502+30
Etapa 1.3.6
Simplifique a resposta.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.6.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.6.1.1
Elevar 00 a qualquer potência positiva produz 00.
050+30050+30
Etapa 1.3.6.1.2
Multiplique 55 por 00.
00+3000+30
Etapa 1.3.6.1.3
Multiplique 33 por 00.
00+000+0
00+000+0
Etapa 1.3.6.2
Some 00 e 00.
0000
Etapa 1.3.6.3
A expressão contém uma divisão por 00. A expressão é indefinida.
Indefinido
0000
Etapa 1.3.7
A expressão contém uma divisão por 00. A expressão é indefinida.
Indefinido
0000
Etapa 1.4
A expressão contém uma divisão por 00. A expressão é indefinida.
Indefinido
0000
Etapa 2
Como 0000 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.
limx04ln(2x+1)+x35x2+3x=limx0ddx[4ln(2x+1)+x3]ddx[5x2+3x]limx04ln(2x+1)+x35x2+3x=limx0ddx[4ln(2x+1)+x3]ddx[5x2+3x]
Etapa 3
Encontre a derivada do numerador e do denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1
Diferencie o numerador e o denominador.
limx0ddx[4ln(2x+1)+x3]ddx[5x2+3x]
Etapa 3.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de 4ln(2x+1)+x3 com relação a x é ddx[4ln(2x+1)]+ddx[x3].
limx0ddx[4ln(2x+1)]+ddx[x3]ddx[5x2+3x]
Etapa 3.3
Avalie ddx[4ln(2x+1)].
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Etapa 3.3.1
Como 4 é constante em relação a x, a derivada de 4ln(2x+1) em relação a x é 4ddx[ln(2x+1)].
limx04ddx[ln(2x+1)]+ddx[x3]ddx[5x2+3x]
Etapa 3.3.2
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que ddx[f(g(x))] é f(g(x))g(x), em que f(x)=ln(x) e g(x)=2x+1.
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Etapa 3.3.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina u como 2x+1.
limx04(ddu[ln(u)]ddx[2x+1])+ddx[x3]ddx[5x2+3x]
Etapa 3.3.2.2
A derivada de ln(u) em relação a u é 1u.
limx04(1uddx[2x+1])+ddx[x3]ddx[5x2+3x]
Etapa 3.3.2.3
Substitua todas as ocorrências de u por 2x+1.
limx04(12x+1ddx[2x+1])+ddx[x3]ddx[5x2+3x]
limx04(12x+1ddx[2x+1])+ddx[x3]ddx[5x2+3x]
Etapa 3.3.3
De acordo com a regra da soma, a derivada de 2x+1 com relação a x é ddx[2x]+ddx[1].
limx04(12x+1(ddx[2x]+ddx[1]))+ddx[x3]ddx[5x2+3x]
Etapa 3.3.4
Como 2 é constante em relação a x, a derivada de 2x em relação a x é 2ddx[x].
limx04(12x+1(2ddx[x]+ddx[1]))+ddx[x3]ddx[5x2+3x]
Etapa 3.3.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que ddx[xn] é nxn-1, em que n=1.
limx04(12x+1(21+ddx[1]))+ddx[x3]ddx[5x2+3x]
Etapa 3.3.6
Como 1 é constante em relação a x, a derivada de 1 em relação a x é 0.
limx04(12x+1(21+0))+ddx[x3]ddx[5x2+3x]
Etapa 3.3.7
Multiplique 2 por 1.
limx04(12x+1(2+0))+ddx[x3]ddx[5x2+3x]
Etapa 3.3.8
Some 2 e 0.
limx04(12x+12)+ddx[x3]ddx[5x2+3x]
Etapa 3.3.9
Combine 12x+1 e 2.
limx0422x+1+ddx[x3]ddx[5x2+3x]
Etapa 3.3.10
Combine 4 e 22x+1.
limx0422x+1+ddx[x3]ddx[5x2+3x]
Etapa 3.3.11
Multiplique 4 por 2.
limx082x+1+ddx[x3]ddx[5x2+3x]
limx082x+1+ddx[x3]ddx[5x2+3x]
Etapa 3.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que ddx[xn] é nxn-1, em que n=3.
limx082x+1+3x2ddx[5x2+3x]
Etapa 3.5
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.5.1
Combine os termos.
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Etapa 3.5.1.1
Para escrever 3x2 como fração com um denominador comum, multiplique por 2x+12x+1.
limx082x+1+3x2(2x+1)2x+1ddx[5x2+3x]
Etapa 3.5.1.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
limx08+3x2(2x+1)2x+1ddx[5x2+3x]
limx08+3x2(2x+1)2x+1ddx[5x2+3x]
Etapa 3.5.2
Reordene os termos.
limx03x2(2x+1)+82x+1ddx[5x2+3x]
limx03x2(2x+1)+82x+1ddx[5x2+3x]
Etapa 3.6
De acordo com a regra da soma, a derivada de 5x2+3x com relação a x é ddx[5x2]+ddx[3x].
limx03x2(2x+1)+82x+1ddx[5x2]+ddx[3x]
Etapa 3.7
Avalie ddx[5x2].
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.7.1
Como 5 é constante em relação a x, a derivada de 5x2 em relação a x é 5ddx[x2].
limx03x2(2x+1)+82x+15ddx[x2]+ddx[3x]
Etapa 3.7.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que ddx[xn] é nxn-1, em que n=2.
limx03x2(2x+1)+82x+15(2x)+ddx[3x]
Etapa 3.7.3
Multiplique 2 por 5.
limx03x2(2x+1)+82x+110x+ddx[3x]
limx03x2(2x+1)+82x+110x+ddx[3x]
Etapa 3.8
Avalie ddx[3x].
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.8.1
Como 3 é constante em relação a x, a derivada de 3x em relação a x é 3ddx[x].
limx03x2(2x+1)+82x+110x+3ddx[x]
Etapa 3.8.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que ddx[xn] é nxn-1, em que n=1.
limx03x2(2x+1)+82x+110x+31
Etapa 3.8.3
Multiplique 3 por 1.
limx03x2(2x+1)+82x+110x+3
limx03x2(2x+1)+82x+110x+3
limx03x2(2x+1)+82x+110x+3
Etapa 4
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
limx03x2(2x+1)+82x+1110x+3
Etapa 5
Multiplique 3x2(2x+1)+82x+1 por 110x+3.
limx03x2(2x+1)+8(2x+1)(10x+3)
Etapa 6
Divida o limite usando a regra do quociente dos limites no limite em que x se aproxima de 0.
limx03x2(2x+1)+8limx0(2x+1)(10x+3)
Etapa 7
Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que x se aproxima de 0.
limx03x2(2x+1)+limx08limx0(2x+1)(10x+3)
Etapa 8
Mova o termo 3 para fora do limite, porque ele é constante em relação a x.
3limx0x2(2x+1)+limx08limx0(2x+1)(10x+3)
Etapa 9
Divida o limite usando a regra do produto dos limites no limite em que x se aproxima de 0.
3limx0x2limx02x+1+limx08limx0(2x+1)(10x+3)
Etapa 10
Mova o expoente 2 de x2 para fora do limite usando a regra da multiplicação de potências.
3(limx0x)2limx02x+1+limx08limx0(2x+1)(10x+3)
Etapa 11
Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que x se aproxima de 0.
3(limx0x)2(limx02x+limx01)+limx08limx0(2x+1)(10x+3)
Etapa 12
Mova o termo 2 para fora do limite, porque ele é constante em relação a x.
3(limx0x)2(2limx0x+limx01)+limx08limx0(2x+1)(10x+3)
Etapa 13
Avalie o limite de 1, que é constante à medida que x se aproxima de 0.
3(limx0x)2(2limx0x+1)+limx08limx0(2x+1)(10x+3)
Etapa 14
Avalie o limite de 8, que é constante à medida que x se aproxima de 0.
3(limx0x)2(2limx0x+1)+8limx0(2x+1)(10x+3)
Etapa 15
Divida o limite usando a regra do produto dos limites no limite em que x se aproxima de 0.
3(limx0x)2(2limx0x+1)+8limx02x+1limx010x+3
Etapa 16
Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que x se aproxima de 0.
3(limx0x)2(2limx0x+1)+8(limx02x+limx01)limx010x+3
Etapa 17
Mova o termo 2 para fora do limite, porque ele é constante em relação a x.
3(limx0x)2(2limx0x+1)+8(2limx0x+limx01)limx010x+3
Etapa 18
Avalie o limite de 1, que é constante à medida que x se aproxima de 0.
3(limx0x)2(2limx0x+1)+8(2limx0x+1)limx010x+3
Etapa 19
Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que x se aproxima de 0.
3(limx0x)2(2limx0x+1)+8(2limx0x+1)(limx010x+limx03)
Etapa 20
Mova o termo 10 para fora do limite, porque ele é constante em relação a x.
3(limx0x)2(2limx0x+1)+8(2limx0x+1)(10limx0x+limx03)
Etapa 21
Avalie o limite de 3, que é constante à medida que x se aproxima de 0.
3(limx0x)2(2limx0x+1)+8(2limx0x+1)(10limx0x+3)
Etapa 22
Avalie os limites substituindo 0 por todas as ocorrências de x.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 22.1
Avalie o limite de x substituindo 0 por x.
302(2limx0x+1)+8(2limx0x+1)(10limx0x+3)
Etapa 22.2
Avalie o limite de x substituindo 0 por x.
302(20+1)+8(2limx0x+1)(10limx0x+3)
Etapa 22.3
Avalie o limite de x substituindo 0 por x.
302(20+1)+8(20+1)(10limx0x+3)
Etapa 22.4
Avalie o limite de x substituindo 0 por x.
302(20+1)+8(20+1)(100+3)
302(20+1)+8(20+1)(100+3)
Etapa 23
Simplifique a resposta.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 23.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 23.1.1
Elevar 0 a qualquer potência positiva produz 0.
30(20+1)+8(20+1)(100+3)
Etapa 23.1.2
Multiplique 3 por 0.
0(20+1)+8(20+1)(100+3)
Etapa 23.1.3
Multiplique 2 por 0.
0(0+1)+8(20+1)(100+3)
Etapa 23.1.4
Some 0 e 1.
01+8(20+1)(100+3)
Etapa 23.1.5
Multiplique 0 por 1.
0+8(20+1)(100+3)
Etapa 23.1.6
Some 0 e 8.
8(20+1)(100+3)
8(20+1)(100+3)
Etapa 23.2
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 23.2.1
Multiplique 2 por 0.
8(0+1)(100+3)
Etapa 23.2.2
Some 0 e 1.
81(100+3)
Etapa 23.2.3
Multiplique 100+3 por 1.
8100+3
Etapa 23.2.4
Multiplique 10 por 0.
80+3
Etapa 23.2.5
Some 0 e 3.
83
83
83
 [x2  12  π  xdx ]