Cálculo Exemplos

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

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.

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

Etapa 1.1.2

Avalie o limite do numerador.

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Etapa 1.1.2.1

Mova o limite para dentro do logaritmo.

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

Etapa 1.1.2.2

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

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

Etapa 1.1.2.3

O logaritmo natural de $1$ é $0$ .

$\frac{0}{lim_{x \to 1} x^{2} - 1}$

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 $1$ .

$\frac{0}{lim_{x \to 1} x^{2} - lim_{x \to 1} 1}$

Etapa 1.1.3.1.2

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

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

Etapa 1.1.3.1.3

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

$\frac{0}{{(lim_{x \to 1} x)}^{2} - 1 \cdot 1}$

Etapa 1.1.3.2

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

$\frac{0}{1^{2} - 1 \cdot 1}$

Etapa 1.1.3.3

Simplifique a resposta.

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Etapa 1.1.3.3.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 1.1.3.3.1.1

Um elevado a qualquer potência é um.

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

Etapa 1.1.3.3.1.2

Multiplique $- 1$ por $1$ .

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

Etapa 1.1.3.3.2

Subtraia $1$ de $1$ .

$\frac{0}{0}$

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.

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

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.

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

Etapa 1.3.2

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

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

Etapa 1.3.3

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

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

Etapa 1.3.4

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

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

Etapa 1.3.5

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

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

Etapa 1.3.6

Some $2 x$ e $0$ .

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

Etapa 1.4

Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.

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

Etapa 1.5

Combine os fatores.

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Etapa 1.5.1

Multiplique $\frac{1}{x}$ por $\frac{1}{2 x}$ .

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

Etapa 1.5.2

Eleve $x$ à potência de $1$ .

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

Etapa 1.5.3

Eleve $x$ à potência de $1$ .

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

Etapa 1.5.4

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

$lim_{x \to 1} \frac{1}{2 x^{1 + 1}}$

Etapa 1.5.5

Some $1$ e $1$ .

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

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 $x$ .

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

Etapa 2.2

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

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

Etapa 2.3

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

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

Etapa 2.4

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

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

Etapa 3

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

$\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{1^{2}}$

Etapa 4

Simplifique a resposta.

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Etapa 4.1

Combine.

$\frac{1 \cdot 1}{2 \cdot 1^{2}}$

Etapa 4.2

Multiplique $1$ por $1$ .

$\frac{1}{2 \cdot 1^{2}}$

Etapa 4.3

Um elevado a qualquer potência é um.

$\frac{1}{2 \cdot 1}$

Etapa 4.4

Multiplique $2$ por $1$ .

$\frac{1}{2}$

Etapa 5

O resultado pode ser mostrado de várias formas.

Forma exata:

$\frac{1}{2}$

Forma decimal:

$0.5$