calculos:limite1
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| - | ====== Limite e Continuidade 1 ====== | ||
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| - | Considerando o assunto de erro de aproximação, | ||
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| - | $ \forall \epsilon > 0, \exists \delta >0$ tal que se $ |x-y| \leq \delta$ entao $ |f(x) - f(y)| \leq \epsilon$ | ||
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| - | Lembrem pela aula anterior que determinar o valor adequado de $ \delta$ pode depender de x e $ \epsilon$ e geralmente é uma tarefa árdua. | ||
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| - | <color # | ||
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| - | Para mostrar a continuidade de uma função no futuro próximo vamos utilizar uma ferramenta que essencialmente é uma mistura de uso de álgebra e análise. De fato álgebra (como um aparelho massageador de expressõs e funções) vai colaborar para domesticar os monstros com ajuda de análise. Este é o processo de limite! antes de falar de limite de funções vamos mostrar como mais um exemplo, a continuidade de uma função trigonométrica. | ||
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| - | Exemplo de continuidade: | ||
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| - | Vamos mostrar que a função $ f(x) = sen(x)$ é contínua em todos seu domínio. | ||
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| - | Vamos falar um pouco de trigonometria. Lembramos que os ângulos serão identificados com números reais, considerando uma relação de equivalência, | ||
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| - | Vamos primeiro provar que $x \rightarrow sen(x)$ é contínua no ponto $x=0$. Já que $sen(0)=0$; precisamos provar que para todo $ \epsilon >0$ existe um número $ \delta >0$ tal que se $ |\theta - 0| = |\theta| \leq \delta$ então $ |sen(\theta) - sen(0)| = |sen(x) | \leq \epsilon. $ | ||
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| - | Para facilitar vamos considerar o círculo de raio 1 e assim $ sen(\theta) = AH $. (apesar de que na figura está aparecendo 3!). Observe que a medida de ângulo em radiano é igual a proporção dos comprimentos do arco correspondente e o raio do círculo. | ||
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| - | No triângulo retangular AHD, sabemos que AH < AD (hipotenusa é maior do que cateto) e o comprimento de AD é menor do que o do arco AD que pela definição é igual a $ \theta.$ | ||
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| - | portanto $ sen(\theta) < AH < AD < \theta.$ Veja $ \theta$ considerado na figura | ||
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| - | é positivo e portanto $ |sen(\theta)| = sen(\theta) < \theta$. Isto significa que basta tomarmos $ \delta = \epsilon$ (a escolha de delta está em nossa mão e pode depender do $ \epsilon$). | ||
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| - | Se $ \eta < 0$, o argumento será similar: O ângulo DOB = $ \eta$ é negativo e $ |sen(\eta)| = -sen(\eta) = KB < BD < |\eta|.$ Portanto novamente a escolha de $ \delta = \epsilon$ funciona. | ||
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| - | Agora vamos verificar a continuidade num ponto $ \theta_0$ arbitrário. Precisamos mostrar que para todo $ \epsilon > 0$ existe $ \delta >0$ tal que se $ |\theta - \theta_0| \leq \delta$ então $ |sen(\theta) - sen(\theta_0)| \leq \epsilon.$ Se escrevermos $ \theta = \theta_0 + h$ temos | ||
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| - | $ sen(\theta) - sen(\theta_0) = sen(\theta_0) cos(h) + cos(\theta_0) sen(h) - sen(\theta_0 ) $ | ||
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| - | $ = sen(\theta_0)(cos(\theta_0)-1) + cos(\theta_0)sen(h)$ | ||
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| - | então $ |sen(\theta) - sen(\theta_0)| \leq |sen(\theta_0)(cos(h) -1)| + |cos(\theta_0) sen(h)| $ | ||
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| - | agora, usamos seguintes estimativas: | ||
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| - | $ |sen(\theta_0)(cos(h) -1)| \leq |cos(h) -1|$ | ||
| - | $ |cos(\theta_0) sen(h)| \leq |sen(h)|$. | ||
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| - | Podemos escolher $ \delta > 0$ tal que se $ h \leq \delta$ então $ |cos(h) -1| \leq \epsilon/ | ||
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| - | Pela continuidade no zero, a escolha adequada do $ \delta$ implica que $ |sen(h)| \leq \epsilon/ | ||
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| - | Reunindo todas as conclusões acima: | ||
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| - | $ |sen(\theta) - sen(\theta_0)| \leq \epsilon/2 + \epsilon/2 = \epsilon. $ | ||
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| - | **Limites: | ||
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| - | A noção de limite e convergência (já estudamos para sequências) para funções vai ser uma ferramenta muito útil e mágica para averiguar a continuidade das funções. Além disto tem suas utilidades por si só. | ||
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| - | Vamos discutir na próxima aula. | ||
calculos/limite1.1650278964.txt.gz · Last modified: 2022/04/18 07:49 by 127.0.0.1