1. Vamos resolver o limite $$\lim_{x \to 1} \frac{4x^3 + (1 - 3x^2)^2}{x^3 - 1}$$.
2. Primeiro, substituímos diretamente $x=1$ para verificar se o limite é do tipo indeterminado:
$$\frac{4(1)^3 + (1 - 3(1)^2)^2}{(1)^3 - 1} = \frac{4 + (1 - 3)^2}{1 - 1} = \frac{4 + (-2)^2}{0} = \frac{4 + 4}{0} = \frac{8}{0}$$
O denominador é zero, então temos uma forma indeterminada do tipo $\frac{n}{0}$, o que indica que o limite pode tender a infinito ou não existir. Vamos analisar mais detalhadamente.
3. Vamos fatorar o denominador:
$$x^3 - 1 = (x - 1)(x^2 + x + 1)$$
4. Agora, vamos expandir o numerador:
$$4x^3 + (1 - 3x^2)^2 = 4x^3 + (1 - 6x^2 + 9x^4) = 4x^3 + 1 - 6x^2 + 9x^4$$
5. Reorganizando o numerador em ordem decrescente de potências:
$$9x^4 + 4x^3 - 6x^2 + 1$$
6. Vamos verificar se $(x-1)$ é fator do numerador, para isso aplicamos o Teorema do Resto, substituindo $x=1$:
$$9(1)^4 + 4(1)^3 - 6(1)^2 + 1 = 9 + 4 - 6 + 1 = 8 \neq 0$$
Portanto, $(x-1)$ não é fator do numerador.
7. Como o denominador se anula em $x=1$ e o numerador não, o limite tende a infinito ou menos infinito. Vamos analisar o comportamento lateral:
- Para $x \to 1^+$, o denominador $(x-1)(x^2 + x + 1)$ é positivo (pois $x-1 > 0$ e $x^2 + x + 1 > 0$ sempre).
- O numerador próximo de 1 é aproximadamente 8, positivo.
Logo, para $x \to 1^+$, o limite tende a $+\infty$.
- Para $x \to 1^-$, o denominador é negativo (pois $x-1 < 0$ e $x^2 + x + 1 > 0$).
- O numerador é positivo.
Logo, para $x \to 1^-$, o limite tende a $-\infty$.
8. Como os limites laterais são diferentes, o limite não existe.
**Resposta final:** O limite não existe porque os limites laterais são diferentes: $$\lim_{x \to 1^-} = -\infty$$ e $$\lim_{x \to 1^+} = +\infty$$.
Limite Fracao C07924
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