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Segue o gráfico da função, onde a função de cor verde é a função dada no limite, e a vermelha é a reta x = 3, que é uma assíntota vertical, temos que
A primeira igualdade está sobre aspas porque eu substitui o 3 na equação, por se tratar de funções polinomiais, mas quando nós calculamos o limite, nós estamos pegando números próximos de 3 à esquerda de 3, mas nunca o 3. Porém, para os cálculos, nós podemos substituir o valor de x na função. Repare que nesse caso o limite de quando o x se aproxima de 3 não existe, pois para valores à esquerda de 3 da +infinito e para valores à direita de 3 da -infinito.
Espero ter ajudado.
fazendo g(x)=x-3, temos que g(x)>0 para x>3 e g(x)<0 para x<3. No numerador ao substituir x por 3 teremos -5 como resultado que dividindo por um número próximo de zero pela esquerda dará +∞.