Subjects cálculo

Limites Trigonometrico F8Dd05

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1. Vamos calcular o limite \(\lim_{x \to 0} (1 + \sin x)^{\frac{1}{\arctan(x)}}\). 2. Primeiro, note que \(\sin x \to 0\) e \(\arctan x \to 0\) quando \(x \to 0\). 3. Para limites da forma \((1 + f(x))^{g(x)}\) com \(f(x) \to 0\) e \(g(x) \to \infty\) ou \(-\infty\), usamos a fórmula do limite exponencial: $$\lim_{x \to a} (1 + f(x))^{g(x)} = e^{\lim_{x \to a} f(x) g(x)}$$ se o limite do expoente existir. 4. Aqui, temos \(f(x) = \sin x\) e \(g(x) = \frac{1}{\arctan x}\). 5. Calculamos o limite do produto \(f(x) g(x) = \sin x \cdot \frac{1}{\arctan x} = \frac{\sin x}{\arctan x}\) quando \(x \to 0\). 6. Sabemos que \(\sin x \sim x\) e \(\arctan x \sim x\) para \(x \to 0\), então: $$\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{\arctan x} = \lim_{x \to 0} \frac{x}{x} = 1$$ 7. Portanto, o limite original é: $$\lim_{x \to 0} (1 + \sin x)^{\frac{1}{\arctan x}} = e^{1} = e$$ --- 1. Agora, calculamos o limite \(\lim_{x \to +\infty} \sin \left(\frac{1}{x}\right) e^{x}\). 2. Quando \(x \to +\infty\), temos \(\frac{1}{x} \to 0\), então \(\sin \left(\frac{1}{x}\right) \to 0\). 3. Porém, \(e^{x} \to +\infty\) muito rapidamente. 4. Vamos analisar o comportamento do produto: $$\sin \left(\frac{1}{x}\right) e^{x} \approx \frac{1}{x} e^{x}$$ pois \(\sin y \sim y\) para \(y \to 0\). 5. Como \(\frac{e^{x}}{x} \to +\infty\) para \(x \to +\infty\), o limite diverge para \(+\infty\). 6. Portanto, o limite não existe finitamente e é infinito. Resposta final: (a) \(e\) (b) \(+\infty\)