Cálculo Exemplos

$lim_{x \to \infty} {(1 + \frac{1}{x})}^{4 x + 7}$

Etapa 1

Combine os termos.

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Etapa 1.1

Escreva $1$ como uma fração com um denominador comum.

$lim_{x \to \infty} {(\frac{x}{x} + \frac{1}{x})}^{4 x + 7}$

Etapa 1.2

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$lim_{x \to \infty} {(\frac{x + 1}{x})}^{4 x + 7}$

Etapa 2

Use as propriedades dos logaritmos para simplificar o limite.

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Etapa 2.1

Reescreva ${(\frac{x + 1}{x})}^{4 x + 7}$ como $e^{\ln ({(\frac{x + 1}{x})}^{4 x + 7})}$ .

$lim_{x \to \infty} e^{\ln ({(\frac{x + 1}{x})}^{4 x + 7})}$

Etapa 2.2

Expanda $\ln ({(\frac{x + 1}{x})}^{4 x + 7})$ movendo $4 x + 7$ para fora do logaritmo.

$lim_{x \to \infty} e^{(4 x + 7) \ln (\frac{x + 1}{x})}$

Etapa 3

Mova o limite para o expoente.

$e^{lim_{x \to \infty} (4 x + 7) \ln (\frac{x + 1}{x})}$

Etapa 4

Reescreva $(4 x + 7) \ln (\frac{x + 1}{x})$ como $\frac{\ln (\frac{x + 1}{x})}{\frac{1}{4 x + 7}}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\ln (\frac{x + 1}{x})}{\frac{1}{4 x + 7}}}$

Etapa 5

Aplique a regra de l'Hôpital.

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Etapa 5.1

Avalie o limite do numerador e o limite do denominador.

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Etapa 5.1.1

Obtenha o limite do numerador e o limite do denominador.

$e^{\frac{lim_{x \to \infty} \ln (\frac{x + 1}{x})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{4 x + 7}}}$

Etapa 5.1.2

Avalie o limite do numerador.

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Etapa 5.1.2.1

Mova o limite para dentro do logaritmo.

$e^{\frac{\ln (lim_{x \to \infty} \frac{x + 1}{x})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{4 x + 7}}}$

Etapa 5.1.2.2

Divida o numerador e o denominador pela potência mais alta de $x$ no denominador, que é $x$ .

$e^{\frac{\ln (lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x}{x} + \frac{1}{x}}{\frac{x}{x}})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{4 x + 7}}}$

Etapa 5.1.2.3

Avalie o limite.

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Etapa 5.1.2.3.1

Cancele o fator comum de $x$ .

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Etapa 5.1.2.3.1.1

Cancele o fator comum.

$e^{\frac{\ln (lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x}{x} + \frac{1}{x}}{\frac{x}{x}})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{4 x + 7}}}$

Etapa 5.1.2.3.1.2

Reescreva a expressão.

$e^{\frac{\ln (lim_{x \to \infty} \frac{1 + \frac{1}{x}}{\frac{x}{x}})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{4 x + 7}}}$

Etapa 5.1.2.3.2

Cancele o fator comum de $x$ .

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Etapa 5.1.2.3.2.1

Cancele o fator comum.

$e^{\frac{\ln (lim_{x \to \infty} \frac{1 + \frac{1}{x}}{\frac{x}{x}})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{4 x + 7}}}$

Etapa 5.1.2.3.2.2

Reescreva a expressão.

$e^{\frac{\ln (lim_{x \to \infty} \frac{1 + \frac{1}{x}}{1})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{4 x + 7}}}$

Etapa 5.1.2.3.3

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

$e^{\frac{\ln (\frac{lim_{x \to \infty} 1 + \frac{1}{x}}{lim_{x \to \infty} 1})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{4 x + 7}}}$

Etapa 5.1.2.3.4

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

$e^{\frac{\ln (\frac{lim_{x \to \infty} 1 + lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}{lim_{x \to \infty} 1})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{4 x + 7}}}$

Etapa 5.1.2.3.5

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

$e^{\frac{\ln (\frac{1 + lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}{lim_{x \to \infty} 1})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{4 x + 7}}}$

Etapa 5.1.2.4

Como o numerador se aproxima de um número real, enquanto o denominador é ilimitado, a fração $\frac{1}{x}$ se aproxima de $0$ .

$e^{\frac{\ln (\frac{1 + 0}{lim_{x \to \infty} 1})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{4 x + 7}}}$

Etapa 5.1.2.5

Avalie o limite.

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Etapa 5.1.2.5.1

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

$e^{\frac{\ln (\frac{1 + 0}{1})}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{4 x + 7}}}$

Etapa 5.1.2.5.2

Simplifique a resposta.

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Etapa 5.1.2.5.2.1

Divida $1 + 0$ por $1$ .

$e^{\frac{\ln (1 + 0)}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{4 x + 7}}}$

Etapa 5.1.2.5.2.2

Some $1$ e $0$ .

$e^{\frac{\ln (1)}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{4 x + 7}}}$

Etapa 5.1.2.5.2.3

O logaritmo natural de $1$ é $0$ .

$e^{\frac{0}{lim_{x \to \infty} \frac{1}{4 x + 7}}}$

Etapa 5.1.3

Como o numerador se aproxima de um número real, enquanto o denominador é ilimitado, a fração $\frac{1}{4 x + 7}$ se aproxima de $0$ .

$e^{\frac{0}{0}}$

Etapa 5.1.4

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

Indefinido

$e^{\frac{0}{0}}$

Etapa 5.2

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.

$lim_{x \to \infty} \frac{\ln (\frac{x + 1}{x})}{\frac{1}{4 x + 7}} = lim_{x \to \infty} \frac{\frac{d}{d x} [\ln (\frac{x + 1}{x})]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}$

Etapa 5.3

Encontre a derivada do numerador e do denominador.

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Etapa 5.3.1

Diferencie o numerador e o denominador.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{d}{d x} [\ln (\frac{x + 1}{x})]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.2

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

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Etapa 5.3.2.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u$ como $\frac{x + 1}{x}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{d}{d u} [\ln (u)] \frac{d}{d x} [\frac{x + 1}{x}]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.2.2

A derivada de $\ln (u)$ em relação a $u$ é $\frac{1}{u}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{1}{u} \frac{d}{d x} [\frac{x + 1}{x}]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.2.3

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $\frac{x + 1}{x}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{1}{\frac{x + 1}{x}} \frac{d}{d x} [\frac{x + 1}{x}]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.3

Multiplique pelo inverso da fração para dividir por $\frac{x + 1}{x}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{1 \frac{x}{x + 1} \frac{d}{d x} [\frac{x + 1}{x}]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.4

Multiplique $\frac{x}{x + 1}$ por $1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x}{x + 1} \frac{d}{d x} [\frac{x + 1}{x}]}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.5

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

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x}{x + 1} \cdot \frac{x \frac{d}{d x} [x + 1] - (x + 1) \frac{d}{d x} [x]}{x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.6

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

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x}{x + 1} \cdot \frac{x (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1]) - (x + 1) \frac{d}{d x} [x]}{x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.7

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

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x}{x + 1} \cdot \frac{x (1 + \frac{d}{d x} [1]) - (x + 1) \frac{d}{d x} [x]}{x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.8

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

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x}{x + 1} \cdot \frac{x (1 + 0) - (x + 1) \frac{d}{d x} [x]}{x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.9

Some $1$ e $0$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x}{x + 1} \cdot \frac{x \cdot 1 - (x + 1) \frac{d}{d x} [x]}{x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.10

Multiplique $x$ por $1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x}{x + 1} \cdot \frac{x - (x + 1) \frac{d}{d x} [x]}{x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.11

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

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x}{x + 1} \cdot \frac{x - (x + 1) \cdot 1}{x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.12

Multiplique $- 1$ por $1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x}{x + 1} \cdot \frac{x - (x + 1)}{x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.13

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

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x (x - (x + 1))}{(x + 1) x^{2}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.14

Cancele os fatores comuns.

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Etapa 5.3.14.1

Fatore $x$ de $(x + 1) x^{2}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x (x - (x + 1))}{x (x + 1) x}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.14.2

Cancele o fator comum.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x (x - (x + 1))}{x (x + 1) x}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.14.3

Reescreva a expressão.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x - (x + 1)}{(x + 1) x}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.15

Simplifique.

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Etapa 5.3.15.1

Aplique a propriedade distributiva.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x - x - 1 \cdot 1}{(x + 1) x}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.15.2

Aplique a propriedade distributiva.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x - x - 1 \cdot 1}{x \cdot x + 1 x}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.15.3

Simplifique o numerador.

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Etapa 5.3.15.3.1

Subtraia $x$ de $x$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{0 - 1 \cdot 1}{x \cdot x + 1 x}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.15.3.2

Subtraia $1 \cdot 1$ de $0$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{- 1 \cdot 1}{x \cdot x + 1 x}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.15.3.3

Multiplique $- 1$ por $1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{- 1}{x \cdot x + 1 x}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.15.4

Combine os termos.

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Etapa 5.3.15.4.1

Eleve $x$ à potência de $1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{- 1}{x^{1} x + 1 x}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.15.4.2

Eleve $x$ à potência de $1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{- 1}{x^{1} x^{1} + 1 x}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.15.4.3

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{- 1}{x^{1 + 1} + 1 x}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.15.4.4

Some $1$ e $1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{- 1}{x^{2} + 1 x}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.15.4.5

Multiplique $x$ por $1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{\frac{- 1}{x^{2} + x}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.15.4.6

Mova o número negativo para a frente da fração.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x^{2} + x}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.15.5

Fatore $x$ de $x^{2} + x$ .

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Etapa 5.3.15.5.1

Fatore $x$ de $x^{2}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x \cdot x + x}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.15.5.2

Eleve $x$ à potência de $1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x \cdot x + x^{1}}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.15.5.3

Fatore $x$ de $x^{1}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x \cdot x + x \cdot 1}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.15.5.4

Fatore $x$ de $x \cdot x + x \cdot 1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x (x + 1)}}{\frac{d}{d x} [\frac{1}{4 x + 7}]}}$

Etapa 5.3.16

Reescreva $\frac{1}{4 x + 7}$ como ${(4 x + 7)}^{- 1}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x (x + 1)}}{\frac{d}{d x} [{(4 x + 7)}^{- 1}]}}$

Etapa 5.3.17

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{- 1}$ e $g (x) = 4 x + 7$ .

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Etapa 5.3.17.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u$ como $4 x + 7$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x (x + 1)}}{\frac{d}{d u} [u^{- 1}] \frac{d}{d x} [4 x + 7]}}$

Etapa 5.3.17.2

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

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x (x + 1)}}{- u^{- 2} \frac{d}{d x} [4 x + 7]}}$

Etapa 5.3.17.3

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $4 x + 7$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x (x + 1)}}{- {(4 x + 7)}^{- 2} \frac{d}{d x} [4 x + 7]}}$

Etapa 5.3.18

De acordo com a regra da soma, a derivada de $4 x + 7$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [4 x] + \frac{d}{d x} [7]$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x (x + 1)}}{- {(4 x + 7)}^{- 2} (\frac{d}{d x} [4 x] + \frac{d}{d x} [7])}}$

Etapa 5.3.19

Como $4$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $4 x$ em relação a $x$ é $4 \frac{d}{d x} [x]$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x (x + 1)}}{- {(4 x + 7)}^{- 2} (4 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [7])}}$

Etapa 5.3.20

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

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x (x + 1)}}{- {(4 x + 7)}^{- 2} (4 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [7])}}$

Etapa 5.3.21

Multiplique $4$ por $1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x (x + 1)}}{- {(4 x + 7)}^{- 2} (4 + \frac{d}{d x} [7])}}$

Etapa 5.3.22

Como $7$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $7$ em relação a $x$ é $0$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x (x + 1)}}{- {(4 x + 7)}^{- 2} (4 + 0)}}$

Etapa 5.3.23

Some $4$ e $0$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x (x + 1)}}{- {(4 x + 7)}^{- 2} \cdot 4}}$

Etapa 5.3.24

Multiplique $4$ por $- 1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x (x + 1)}}{- 4 {(4 x + 7)}^{- 2}}}$

Etapa 5.3.25

Simplifique.

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Etapa 5.3.25.1

Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x (x + 1)}}{- 4 \frac{1}{{(4 x + 7)}^{2}}}}$

Etapa 5.3.25.2

Combine os termos.

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Etapa 5.3.25.2.1

Combine $- 4$ e $\frac{1}{{(4 x + 7)}^{2}}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x (x + 1)}}{\frac{- 4}{{(4 x + 7)}^{2}}}}$

Etapa 5.3.25.2.2

Mova o número negativo para a frente da fração.

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{- \frac{1}{x (x + 1)}}{- \frac{4}{{(4 x + 7)}^{2}}}}$

Etapa 5.4

Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.

$e^{lim_{x \to \infty} - \frac{1}{x (x + 1)} \cdot - 1 \frac{{(4 x + 7)}^{2}}{4}}$

Etapa 5.5

Combine os fatores.

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Etapa 5.5.1

Multiplique $- 1$ por $- 1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} 1 \frac{1}{x (x + 1)} \frac{{(4 x + 7)}^{2}}{4}}$

Etapa 5.5.2

Multiplique $\frac{1}{x (x + 1)}$ por $1$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{1}{x (x + 1)} \cdot \frac{{(4 x + 7)}^{2}}{4}}$

Etapa 5.5.3

Multiplique $\frac{1}{x (x + 1)}$ por $\frac{{(4 x + 7)}^{2}}{4}$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{{(4 x + 7)}^{2}}{x (x + 1) \cdot 4}}$

Etapa 5.6

Mova $4$ para a esquerda de $x (x + 1)$ .

$e^{lim_{x \to \infty} \frac{{(4 x + 7)}^{2}}{4 x (x + 1)}}$

Etapa 6

Mova o termo $\frac{1}{4}$ para fora do limite, porque ele é constante em relação a $x$ .

$e^{\frac{1}{4} lim_{x \to \infty} \frac{{(4 x + 7)}^{2}}{x (x + 1)}}$

Etapa 7

Simplifique.

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Etapa 7.1

Aplique a propriedade distributiva.

$e^{\frac{1}{4} lim_{x \to \infty} \frac{{(4 x + 7)}^{2}}{x \cdot x + x \cdot 1}}$

Etapa 7.2

Multiplique $x$ por $x$ .

$e^{\frac{1}{4} lim_{x \to \infty} \frac{{(4 x + 7)}^{2}}{x^{2} + x \cdot 1}}$

Etapa 7.3

Multiplique $x$ por $1$ .

$e^{\frac{1}{4} lim_{x \to \infty} \frac{{(4 x + 7)}^{2}}{x^{2} + x}}$

Etapa 8

Divida o numerador e o denominador pela potência mais alta de $x$ no denominador.

$e^{\frac{1}{4} lim_{x \to \infty} \frac{{(\frac{4 x}{x} + \frac{7}{x})}^{2}}{\frac{x^{2}}{x^{2}} + \frac{x}{x^{2}}}}$

Etapa 9

Avalie o limite.

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Etapa 9.1

Simplifique cada termo.

$e^{\frac{1}{4} lim_{x \to \infty} \frac{{(\frac{4 x}{x} + \frac{7}{x})}^{2}}{1 + \frac{1}{x}}}$

Etapa 9.2

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

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{lim_{x \to \infty} {(\frac{4 x}{x} + \frac{7}{x})}^{2}}{lim_{x \to \infty} 1 + \frac{1}{x}}}$

Etapa 9.3

Mova o expoente $2$ de ${(\frac{4 x}{x} + \frac{7}{x})}^{2}$ para fora do limite usando a regra da multiplicação de potências.

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{{(lim_{x \to \infty} \frac{4 x}{x} + \frac{7}{x})}^{2}}{lim_{x \to \infty} 1 + \frac{1}{x}}}$

Etapa 9.4

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

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{{(lim_{x \to \infty} \frac{4 x}{x} + lim_{x \to \infty} \frac{7}{x})}^{2}}{lim_{x \to \infty} 1 + \frac{1}{x}}}$

Etapa 9.5

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

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{{(4 lim_{x \to \infty} \frac{x}{x} + lim_{x \to \infty} \frac{7}{x})}^{2}}{lim_{x \to \infty} 1 + \frac{1}{x}}}$

Etapa 9.6

Cancele o fator comum de $x$ .

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Etapa 9.6.1

Cancele o fator comum.

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{{(4 lim_{x \to \infty} \frac{x}{x} + lim_{x \to \infty} \frac{7}{x})}^{2}}{lim_{x \to \infty} 1 + \frac{1}{x}}}$

Etapa 9.6.2

Reescreva a expressão.

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{{(4 lim_{x \to \infty} 1 + lim_{x \to \infty} \frac{7}{x})}^{2}}{lim_{x \to \infty} 1 + \frac{1}{x}}}$

Etapa 9.7

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

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{{(4 \cdot 1 + lim_{x \to \infty} \frac{7}{x})}^{2}}{lim_{x \to \infty} 1 + \frac{1}{x}}}$

Etapa 9.8

Mova o termo $7$ para fora do limite, porque ele é constante em relação a $x$ .

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{{(4 \cdot 1 + 7 lim_{x \to \infty} \frac{1}{x})}^{2}}{lim_{x \to \infty} 1 + \frac{1}{x}}}$

Etapa 10

Como o numerador se aproxima de um número real, enquanto o denominador é ilimitado, a fração $\frac{1}{x}$ se aproxima de $0$ .

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{{(4 \cdot 1 + 7 \cdot 0)}^{2}}{lim_{x \to \infty} 1 + \frac{1}{x}}}$

Etapa 11

Avalie o limite.

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Etapa 11.1

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

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{{(4 \cdot 1 + 7 \cdot 0)}^{2}}{lim_{x \to \infty} 1 + lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Etapa 11.2

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

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{{(4 \cdot 1 + 7 \cdot 0)}^{2}}{1 + lim_{x \to \infty} \frac{1}{x}}}$

Etapa 12

Como o numerador se aproxima de um número real, enquanto o denominador é ilimitado, a fração $\frac{1}{x}$ se aproxima de $0$ .

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{{(4 \cdot 1 + 7 \cdot 0)}^{2}}{1 + 0}}$

Etapa 13

Simplifique a resposta.

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Etapa 13.1

Simplifique o numerador.

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Etapa 13.1.1

Multiplique $4$ por $1$ .

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{{(4 + 7 \cdot 0)}^{2}}{1 + 0}}$

Etapa 13.1.2

Multiplique $7$ por $0$ .

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{{(4 + 0)}^{2}}{1 + 0}}$

Etapa 13.1.3

Some $4$ e $0$ .

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{4^{2}}{1 + 0}}$

Etapa 13.1.4

Eleve $4$ à potência de $2$ .

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{16}{1 + 0}}$

Etapa 13.2

Some $1$ e $0$ .

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{16}{1}}$

Etapa 13.3

Cancele o fator comum de $4$ .

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Etapa 13.3.1

Fatore $4$ de $16$ .

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{4 (4)}{1}}$

Etapa 13.3.2

Cancele o fator comum.

$e^{\frac{1}{4} \cdot \frac{4 \cdot 4}{1}}$

Etapa 13.3.3

Reescreva a expressão.

$e^{4}$

Etapa 14

O resultado pode ser mostrado de várias formas.

Forma exata:

$e^{4}$

Forma decimal:

$54.59815003 \dots$