Resumo
Esta aula deduz da definição de limite as regras que permitem calcular limites sem procurar a cada vez um . As demonstrações se ordenam de modo que cada uma aproveite as precedentes: três lemas, demonstrados com épsilon e delta, reduzem toda regra a uma desigualdade, e com eles se obtêm os limites da soma, do produto, do inverso e do quociente. Daí seguem-se os dos polinômios e das funções racionais, que justificam a substituição direta; depois, os das raízes e das potências de expoente racional, e o teorema do limite de uma composição, que justifica a mudança de variável. A aula termina com o que as regras não dizem: quando um quociente não tem limite finito e por que as regras não valem no sentido inverso. Os problemas resolvem formas fatorando, racionalizando e mudando de variável, e determinam constantes para que um limite exista.
Objetivos de aprendizagem
- Demonstrar com épsilon e delta o critério da cota e deduzir dele os limites da soma, do produto, do inverso e do quociente.
- Demonstrar os limites dos polinômios, das funções racionais, das raízes e das potências de expoente racional, e aplicar a substituição direta com suas condições.
- Demonstrar o teorema do limite de uma composição, reconhecer a necessidade de suas hipóteses e aplicá-lo como mudança de variável.
- Calcular limites da forma fatorando, racionalizando ou mudando de variável, e demonstrar quando um quociente não tem limite finito.
O plano das demonstrações
Na aula sobre o limite de funções de uma variável real demonstrou-se com a definição que , e o trabalho consistiu em limitar por um múltiplo de . Todas as regras desta aula têm essa mesma forma: para provar que uma função tende a , limita-se a distância por um múltiplo de distâncias que já se sabe que se tornam pequenas. Se isso é assim, convém demonstrar uma única vez, com épsilon e delta, que tal cota basta; depois, cada regra se reduz a encontrar a desigualdade adequada, e nenhum argumento épsilon-delta se repete.
Em toda a aula, e são funções reais definidas num mesmo conjunto , o ponto é de acumulação de e, quando se diz que cumpre algo «perto de », entende-se que existe um tal que todo de com o cumpre. Da aula precedente usam-se a definição, a unicidade do limite, os limites da constante e da identidade, o lema segundo o qual o limite só depende dos valores próximos do ponto, e a limitação local com a conservação do sinal.
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