Cálculo Exemplos

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

Etapa 1

Mova o termo $4$ para fora do limite, porque ele é constante em relação a $x$ .

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

Etapa 2

Aplique a regra de l'Hôpital.

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Etapa 2.1

Avalie o limite do numerador e o limite do denominador.

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Etapa 2.1.1

Obtenha o limite do numerador e o limite do denominador.

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

Etapa 2.1.2

Avalie o limite do numerador.

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Etapa 2.1.2.1

Avalie o limite.

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Etapa 2.1.2.1.1

Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que $x$ se aproxima de $1$ .

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

Etapa 2.1.2.1.2

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

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

Etapa 2.1.2.1.3

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

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

Etapa 2.1.2.2

Avalie o limite de $x$ substituindo $1$ por $x$ .

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

Etapa 2.1.2.3

Simplifique a resposta.

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Etapa 2.1.2.3.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 2.1.2.3.1.1

Um elevado a qualquer potência é um.

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

Etapa 2.1.2.3.1.2

Multiplique $- 1$ por $1$ .

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

Etapa 2.1.2.3.2

Subtraia $1$ de $1$ .

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

Etapa 2.1.3

Avalie o limite do denominador.

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Etapa 2.1.3.1

Avalie o limite.

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Etapa 2.1.3.1.1

Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que $x$ se aproxima de $1$ .

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

Etapa 2.1.3.1.2

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

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

Etapa 2.1.3.2

Avalie o limite de $x$ substituindo $1$ por $x$ .

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

Etapa 2.1.3.3

Simplifique a resposta.

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Etapa 2.1.3.3.1

Multiplique $- 1$ por $1$ .

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

Etapa 2.1.3.3.2

Subtraia $1$ de $1$ .

$4 (\frac{0}{0})$

Etapa 2.1.3.3.3

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

Indefinido

$4 (\frac{0}{0})$

Etapa 2.1.3.4

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

Indefinido

$4 (\frac{0}{0})$

Etapa 2.1.4

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

Indefinido

$4 (\frac{0}{0})$

Etapa 2.2

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.

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

Etapa 2.3

Encontre a derivada do numerador e do denominador.

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Etapa 2.3.1

Diferencie o numerador e o denominador.

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

Etapa 2.3.2

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

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

Etapa 2.3.3

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

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

Etapa 2.3.4

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

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

Etapa 2.3.5

Some $2 x$ e $0$ .

$4 lim_{x \to 1} \frac{2 x}{\frac{d}{d x} [x - 1]}$

Etapa 2.3.6

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

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

Etapa 2.3.7

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

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

Etapa 2.3.8

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

$4 lim_{x \to 1} \frac{2 x}{1 + 0}$

Etapa 2.3.9

Some $1$ e $0$ .

$4 lim_{x \to 1} \frac{2 x}{1}$

Etapa 2.4

Divida $2 x$ por $1$ .

$4 lim_{x \to 1} 2 x$

Etapa 3

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

$4 \cdot 2 lim_{x \to 1} x$

Etapa 4

Avalie o limite de $x$ substituindo $1$ por $x$ .

$4 \cdot 2 \cdot 1$

Etapa 5

Multiplique $4 \cdot 2 \cdot 1$ .

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Etapa 5.1

Multiplique $4$ por $2$ .

$8 \cdot 1$

Etapa 5.2

Multiplique $8$ por $1$ .

$8$