Cálculo Exemplos

$lim_{x \to 2} \frac{x^{2} + 3 x - 10}{x^{2} - 4}$

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.

$\frac{lim_{x \to 2} x^{2} + 3 x - 10}{lim_{x \to 2} x^{2} - 4}$

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 $2$ .

$\frac{lim_{x \to 2} x^{2} + lim_{x \to 2} 3 x - lim_{x \to 2} 10}{lim_{x \to 2} x^{2} - 4}$

Etapa 1.1.2.2

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

$\frac{{(lim_{x \to 2} x)}^{2} + lim_{x \to 2} 3 x - lim_{x \to 2} 10}{lim_{x \to 2} x^{2} - 4}$

Etapa 1.1.2.3

Mova o termo $3$ para fora do limite, porque ele é constante em relação a $x$ .

$\frac{{(lim_{x \to 2} x)}^{2} + 3 lim_{x \to 2} x - lim_{x \to 2} 10}{lim_{x \to 2} x^{2} - 4}$

Etapa 1.1.2.4

Avalie o limite de $10$ , que é constante à medida que $x$ se aproxima de $2$ .

$\frac{{(lim_{x \to 2} x)}^{2} + 3 lim_{x \to 2} x - 1 \cdot 10}{lim_{x \to 2} x^{2} - 4}$

Etapa 1.1.2.5

Avalie os limites substituindo $2$ por todas as ocorrências de $x$ .

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Etapa 1.1.2.5.1

Avalie o limite de $x$ substituindo $2$ por $x$ .

$\frac{2^{2} + 3 lim_{x \to 2} x - 1 \cdot 10}{lim_{x \to 2} x^{2} - 4}$

Etapa 1.1.2.5.2

Avalie o limite de $x$ substituindo $2$ por $x$ .

$\frac{2^{2} + 3 \cdot 2 - 1 \cdot 10}{lim_{x \to 2} x^{2} - 4}$

Etapa 1.1.2.6

Simplifique a resposta.

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Etapa 1.1.2.6.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 1.1.2.6.1.1

Eleve $2$ à potência de $2$ .

$\frac{4 + 3 \cdot 2 - 1 \cdot 10}{lim_{x \to 2} x^{2} - 4}$

Etapa 1.1.2.6.1.2

Multiplique $3$ por $2$ .

$\frac{4 + 6 - 1 \cdot 10}{lim_{x \to 2} x^{2} - 4}$

Etapa 1.1.2.6.1.3

Multiplique $- 1$ por $10$ .

$\frac{4 + 6 - 10}{lim_{x \to 2} x^{2} - 4}$

Etapa 1.1.2.6.2

Some $4$ e $6$ .

$\frac{10 - 10}{lim_{x \to 2} x^{2} - 4}$

Etapa 1.1.2.6.3

Subtraia $10$ de $10$ .

$\frac{0}{lim_{x \to 2} x^{2} - 4}$

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 $2$ .

$\frac{0}{lim_{x \to 2} x^{2} - lim_{x \to 2} 4}$

Etapa 1.1.3.1.2

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

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

Etapa 1.1.3.1.3

Avalie o limite de $4$ , que é constante à medida que $x$ se aproxima de $2$ .

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

Etapa 1.1.3.2

Avalie o limite de $x$ substituindo $2$ por $x$ .

$\frac{0}{2^{2} - 1 \cdot 4}$

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

Eleve $2$ à potência de $2$ .

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

Etapa 1.1.3.3.1.2

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.

$lim_{x \to 2} \frac{x^{2} + 3 x - 10}{x^{2} - 4} = lim_{x \to 2} \frac{\frac{d}{d x} [x^{2} + 3 x - 10]}{\frac{d}{d x} [x^{2} - 4]}$

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.

$lim_{x \to 2} \frac{\frac{d}{d x} [x^{2} + 3 x - 10]}{\frac{d}{d x} [x^{2} - 4]}$

Etapa 1.3.2

De acordo com a regra da soma, a derivada de $x^{2} + 3 x - 10$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [3 x] + \frac{d}{d x} [- 10]$ .

$lim_{x \to 2} \frac{\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [3 x] + \frac{d}{d x} [- 10]}{\frac{d}{d x} [x^{2} - 4]}$

Etapa 1.3.3

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

$lim_{x \to 2} \frac{2 x + \frac{d}{d x} [3 x] + \frac{d}{d x} [- 10]}{\frac{d}{d x} [x^{2} - 4]}$

Etapa 1.3.4

Avalie $\frac{d}{d x} [3 x]$ .

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Etapa 1.3.4.1

Como $3$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $3 x$ em relação a $x$ é $3 \frac{d}{d x} [x]$ .

$lim_{x \to 2} \frac{2 x + 3 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 10]}{\frac{d}{d x} [x^{2} - 4]}$

Etapa 1.3.4.2

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

$lim_{x \to 2} \frac{2 x + 3 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [- 10]}{\frac{d}{d x} [x^{2} - 4]}$

Etapa 1.3.4.3

Multiplique $3$ por $1$ .

$lim_{x \to 2} \frac{2 x + 3 + \frac{d}{d x} [- 10]}{\frac{d}{d x} [x^{2} - 4]}$

Etapa 1.3.5

Como $- 10$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 10$ em relação a $x$ é $0$ .

$lim_{x \to 2} \frac{2 x + 3 + 0}{\frac{d}{d x} [x^{2} - 4]}$

Etapa 1.3.6

Some $2 x + 3$ e $0$ .

$lim_{x \to 2} \frac{2 x + 3}{\frac{d}{d x} [x^{2} - 4]}$

Etapa 1.3.7

De acordo com a regra da soma, a derivada de $x^{2} - 4$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 4]$ .

$lim_{x \to 2} \frac{2 x + 3}{\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 4]}$

Etapa 1.3.8

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

$lim_{x \to 2} \frac{2 x + 3}{2 x + \frac{d}{d x} [- 4]}$

Etapa 1.3.9

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

$lim_{x \to 2} \frac{2 x + 3}{2 x + 0}$

Etapa 1.3.10

Some $2 x$ e $0$ .

$lim_{x \to 2} \frac{2 x + 3}{2 x}$

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 $x$ .

$\frac{1}{2} lim_{x \to 2} \frac{2 x + 3}{x}$

Etapa 2.2

Divida o limite usando a regra do quociente dos limites no limite em que $x$ se aproxima de $2$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{lim_{x \to 2} 2 x + 3}{lim_{x \to 2} x}$

Etapa 2.3

Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que $x$ se aproxima de $2$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{lim_{x \to 2} 2 x + lim_{x \to 2} 3}{lim_{x \to 2} x}$

Etapa 2.4

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

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 2} x + lim_{x \to 2} 3}{lim_{x \to 2} x}$

Etapa 2.5

Avalie o limite de $3$ , que é constante à medida que $x$ se aproxima de $2$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 lim_{x \to 2} x + 3}{lim_{x \to 2} x}$

Etapa 3

Avalie os limites substituindo $2$ por todas as ocorrências de $x$ .

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Etapa 3.1

Avalie o limite de $x$ substituindo $2$ por $x$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 \cdot 2 + 3}{lim_{x \to 2} x}$

Etapa 3.2

Avalie o limite de $x$ substituindo $2$ por $x$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2 \cdot 2 + 3}{2}$

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 $2$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{4 + 3}{2}$

Etapa 4.1.2

Some $4$ e $3$ .

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

Etapa 4.2

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

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Etapa 4.2.1

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

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

Etapa 4.2.2

Multiplique $2$ por $2$ .

$\frac{7}{4}$

Etapa 5

O resultado pode ser mostrado de várias formas.

Forma exata:

$\frac{7}{4}$

Forma decimal:

$1.75$