Um Curso de Cálculo, Volume 1

Hamilton Luiz Guidorizzi · Capítulo 23 de 111

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Um Curso de Cálculo, Volume 1

3.6 Teorema do Confronto

 

Teorema (do confronto). Sejam f, g, h três funções e suponhamos que exista r > 0 tal que

f(x) ≤ g(x) ≤ h(x)

para 0 < | x – p | < r. Nestas condições, se

 

então

 

Demonstração

(Veja Seção 3.9.)

Exemplo 1

Seja f uma função e suponha que para todo x

a) Calcule, caso exista,

b) f é contínua em 0? Por quê?

Solução

 

a 2 2 2 ) | f ( x )| ≤ x ⇔ – x ≤ f ( x ) ≤ x .

Como segue do teorema do confronto que

 

b) Segue de (a) que f será contínua em 0 se f(0) = 0. Pela hipótese, | f(x

| ≤ 2 x para todo x, logo, ≤ 0 e, portanto, f(0) = 0. Assim,

 

ou seja, f é contínua em 0.

 

O próximo exemplo nos diz que se f tiver limite 0 em p e se g for limitada,

então o produto f · g terá limite 0 em p.

Exemplo 2

Sejam f e g duas funções com mesmo domínio A tais que e

| g(x)| ≤ M para todo x em A, em que M > 0 é um número real fixo. Prove

que 1. Seja f uma função definida em ℝ tal que, para todo x ≠ 1,

Solução

 

para todo x em A. Daí, para todo x em A

 

De segue que

Pelo teorema do confronto

 

Exemplo 3

Calcule em que

Solução

como não existe (verifique) não podemos aplicar a

propriedade relativa a limite de um produto de funções. Entretanto, como

g é limitada, (| g(x)| ≤ 1 para todo x) e pelo exemplo anterior

 

Exercícios 3.6

Calcule e justifique.

 

2. Seja f definida em ℝ e tal que, para todo x, Calcule

e justifique.

 

3. 4 Suponha que, para todo x , | g ( x ) | ≤ x . Calcule

 

4. a) Verifique que não existe.

b) Calcule, caso exista, . (Justifique.)

 

5. Calcule, caso exista, em que f é dada por

 

6. 4 Sejam f e g duas funções definidas em ℝ e tais que, para todo x , [ g ( x )] +

[ 4 f ( x )] = 4. Calcule e justifique.

 

7. Seja f definida em ℝ e suponha que existe M > 0 tal que, para todo x, | f(x)

– 2 f ( p ) | ≤ M | x – p | .

a) Mostre que f é contínua em p.

b) Calcule, caso exista,

 

8. 2 Sejam a , b , c reais fixos e suponha que, para todo x , | a + bx + cx | ≤ | x

| 3 . Prove que a = b = c = 0.