• Matéria: Matemática
  • Autor: weasley83
  • Perguntado 7 anos atrás

Preciso de ajuda para resolver esse lim
lim \:  \frac{   \sin(x)  -   \sin(p)   }{x \:  - p}  \\ x -  > p

Respostas

respondido por: Verkylen
3

Olá!

\displaystyle\lim_{x\to{p}}\dfrac{\sin(x)-\sin(p)}{x-p}

Façamos a seguinte substituição de variável:

x-p=h\longrightarrow{x}-h=p

Por conseguinte, temos que: x\to{p}\Rightarrow{h}\to0.

Segue-se:

\displaystyle\lim_{x\to{p}}\dfrac{\sin(x)-\sin(p)}{x-p}=\displaystyle\lim_{h\to0}\dfrac{\sin(x)-\sin(x-h)}{h}

Pela relação do seno da soma de arcos:

\sin(x-h)=\sin(x).\cos(h)-\sin(h).\cos(x)

Então:

\displaystyle\lim_{x\to{p}}\dfrac{\sin(x)-\sin(p)}{x-p}=\displaystyle\lim_{h\to0}\dfrac{\sin(x)-(\sin(x).\cos(h)-\sin(h).\cos(x))}{h}

\displaystyle\lim_{x\to{p}}\dfrac{\sin(x)-\sin(p)}{x-p}=\displaystyle\lim_{h\to0}\dfrac{\sin(x)-\sin(x).\cos(h)+\sin(h).\cos(x)}{h}

\displaystyle\lim_{x\to{p}}\dfrac{\sin(x)-\sin(p)}{x-p}=\displaystyle\lim_{h\to0}\dfrac{\sin(x)(1-\cos(h))+\sin(h).\cos(x)}{h}

\displaystyle\lim_{x\to{p}}\dfrac{\sin(x)-\sin(p)}{x-p}=\displaystyle\lim_{h\to0}\dfrac{\sin(x)(1-\cos(h))}{h}+\displaystyle\lim_{h\to0}\dfrac{\sin(h).\cos(x)}{h}

As funções \sin(x) e \cos(x) independem de h.

\displaystyle\lim_{x\to{p}}\dfrac{\sin(x)-\sin(p)}{x-p}=\sin(x)\displaystyle\lim_{h\to0}\dfrac{1-\cos(h)}{h}+\cos(x)\displaystyle\lim_{h\to0}\dfrac{\sin(h)}{h}

\displaystyle\lim_{x\to{p}}\dfrac{\sin(x)-\sin(p)}{x-p}=\sin(x)\displaystyle\lim_{h\to0}\left(\dfrac{1-\cos(h)}{h}\!\cdot\!\dfrac{1+\cos(h)}{1+\cos(h)}\right)\!+\cos(x)\!\cdot\!1

\displaystyle\lim_{x\to{p}}\dfrac{\sin(x)-\sin(p)}{x-p}=\sin(x)\displaystyle\lim_{h\to0}\dfrac{1-\cos^2(h)}{h(1+\cos(h))}+\cos(x)

\displaystyle\lim_{x\to{p}}\dfrac{\sin(x)-\sin(p)}{x-p}=\sin(x)\displaystyle\lim_{h\to0}\dfrac{\sin^2(h)}{h(1+\cos(h))}+\cos(x)

\displaystyle\lim_{x\to{p}}\dfrac{\sin(x)-\sin(p)}{x-p}=\sin(x)\displaystyle\lim_{h\to0}\dfrac{\sin(h)\!\cdot\!\sin(h)}{h(1+\cos(h))}+\cos(x)

\displaystyle\lim_{x\to{p}}\dfrac{\sin(x)-\sin(p)}{x-p}=\sin(x)\!\left(\!\displaystyle\lim_{h\to0}\dfrac{\sin(h)}{h}\!\right)\!\!\left(\!\displaystyle\lim_{h\to0}\dfrac{\sin(h)}{1+\cos(h)}\!\right)\!+\cos(x)

\displaystyle\lim_{x\to{p}}\dfrac{\sin(x)-\sin(p)}{x-p}=\sin(x)\!\cdot\!1\!\cdot\!\dfrac{0}{1+1}+\cos(x)

\displaystyle\lim_{x\to{p}}\dfrac{\sin(x)-\sin(p)}{x-p}=\cos(x)

Qualquer dúvida, comente! Bons estudos!


Verkylen: Fiz uma edição na resposta
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