Math Problem Statement
Seja f a função de domínio R, definida por: ((Raiz quadrada de x^2+3)-2)/x-1, quando x<1; 1/2 quando x=1; (x^2+2x-3)/(8x-8) quando x>1. a) Estude a continuidade da função f em R. b)Estude a função f quanto a existência de assintota horizontal no seu gráfico quando x tende para menos infinito, e caso exista escreva a sua equação.
Solution
Vamos resolver a questão por partes:
a) Estudo da continuidade da função :
A função é definida em três partes:
- Para :
- Para :
- Para :
Para estudar a continuidade em , analisamos os limites laterais e a igualdade da função nos pontos críticos, isto é, nos pontos onde a definição de muda.
Passo 1: Continuidade em :
Verificamos os limites laterais e comparamos com o valor da função em .
-
Limite lateral quando : Substituímos , com , então : Para simplificar, multiplicamos numerador e denominador pelo conjugado : No numerador, , e fatoramos: Substituímos :
-
Limite lateral quando : Fatorando: Portanto:
-
Valor da função em :
Os limites laterais e o valor da função são iguais, então é contínua em .
Passo 2: Continuidade para :
As expressões de em e não apresentam descontinuidades no domínio definido para cada parte. Portanto, a função é contínua em .
b) Estudo de assíntota horizontal quando :
Analisamos os limites de nas regiões e .
Para com :
A função é: Quando , note que (porque ): Como para : Portanto:
Existe uma assíntota horizontal em quando .
Resposta Final:
- Continuidade: A função é contínua em todo o .
- Assíntota horizontal: Existe uma assíntota horizontal em quando .
Dúvidas ou deseja um detalhamento maior em algum ponto?
Questões Relativas:
- Como determinar assíntotas horizontais em outras situações?
- Qual a diferença entre continuidade e diferenciabilidade?
- Como o domínio da função influencia a continuidade?
- Por que usamos o conjugado ao calcular limites envolvendo raízes?
- Como analisar limites no infinito para funções racionais e irracionais?
Dica: Para estudar continuidade, sempre observe os pontos de transição onde a função muda de definição!
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Math Problem Analysis
Mathematical Concepts
Continuity of functions
Horizontal asymptotes
Limits
Piecewise functions
Formulas
Limit definition of continuity: lim(x→c) f(x) = f(c)
Conjugate multiplication for rationalizing: (a - b)(a + b) = a^2 - b^2
Factoring quadratics: ax^2 + bx + c = (px + q)(rx + s)
Theorems
Definition of continuity at a point
Limits at infinity for rational functions
Suitable Grade Level
Grades 11-12
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