O que governa este item. Não sabes quem é f — e não precisas de saber. A reta r é toda a informação que tens sobre f, e é exactamente a informação de que precisas, porque uma assíntota é um par de limites.
A definição que vais usar: a reta y=mx+b é assíntota não vertical ao gráfico de uma função h em +∞ quando
m=x→+∞limxh(x)eb=x→+∞lim(h(x)−mx)e ambos os limites existem e são finitos. Como o domínio de g é R+, só há um lado a estudar: x→+∞.
o que a assíntota de f te dá
Dizer que y=−x+2 é assíntota ao gráfico de f em +∞ é dizer que a distância vertical entre o gráfico e a reta tende para zero:
x→+∞lim[f(x)−(−x+2)]=0Daqui saem as duas únicas coisas que vais usar sobre f:
x→+∞lim(f(x)+x)=2ex→+∞limxf(x)=−1A primeira é imediata: de f(x)+x−2→0 vem f(x)+x→2. A segunda sai da primeira, escrevendo
xf(x)=xf(x)+x−1⟶+∞2−1=0−1=−1Nos critérios, reconhecer cada um destes dois limites vale 2 pontos — são 4 dos 14, só por leres a reta r como dois limites.
arrumar a parcela nova
Antes de qualquer limite, separa a fracção que foi acrescentada a f:
exx+ex=exx+exex=exx+1E fixa o limite notável que está no formulário: x→+∞limxex=+∞, logo
x→+∞limexx=0A exponencial ganha sempre ao polinómio. É esta a única ferramenta de cálculo que o item exige.
1.º — o declive — 7 dos 14 pontos
x→+∞limxg(x)=x→+∞limxf(x)+exx+ex=x→+∞limxf(x)+x→+∞limxexx+exA segunda parcela tratas-a separando a fracção, que é o que evita a indeterminação:
xexx+ex=xexx+xexex=ex1+x1⟶0+0=0Portanto
m=x→+∞limxg(x)=−1+0=−1O declive de g é o mesmo de f. Faz sentido: a parcela acrescentada tende para uma constante, e uma constante não muda inclinações.
2.º — a ordenada na origem — 6 pontos, e um sinal que trai muita gente
Como m=−1, tem-se g(x)−mx=g(x)−(−1)x=g(x)+x. Escreve este sinal com cuidado: é aqui que se perdem itens inteiros, por se calcular lim(g(x)−x), que não é finito.
x→+∞lim(g(x)+x)=x→+∞lim(f(x)+exx+ex+x)=x→+∞lim(f(x)+x)+x→+∞limexx+exA primeira parcela já a tens: vale 2, e vem directamente da assíntota de f. A segunda, pela simplificação que fizeste acima,
x→+∞limexx+ex=x→+∞lim(exx+1)=0+1=1Logo
b=x→+∞lim(g(x)+x)=2+1=3⚠️ A armadilha desta linha. Quem confunde esta fracção com a do declive escreve limexx+ex=0 e sai com y=−x+2. São expressões diferentes: no cálculo do declive havia ainda um x a dividir, e é esse x que mata a parcela toda. Aqui não há, e sobra o 1.
3.º — escrever a equação pedida
y=−x+3Esta linha vale 1 ponto por si só nos critérios. Parece de graça, mas todos os anos há quem calcule m e b correctamente e não escreva a equação — a pergunta era «determine uma equação da assíntota», não «calcule os limites».
o processo curto, pela diferença
Há um caminho mais rápido, que também vale a cotação toda desde que justificado. Basta mostrar que a diferença entre g e a candidata a assíntota tende para zero:
g(x)−(−x+3)=f(x)+exx+1+x−3=[f(x)−(−x+2)]+exxA primeira parcela tende para 0 porque y=−x+2 é assíntota ao gráfico de f; a segunda tende para 0 pelo limite notável. Logo a diferença tende para 0 e y=−x+3 é assíntota ao gráfico de g.
Mesmo que apresentes o processo dos dois limites (que é o dos critérios), usa este como conferência: leva dez segundos.
o resultado tinha de ser este
Somaste a f uma parcela que tende para 1. Uma assíntota é aquilo de que o gráfico se aproxima, portanto o gráfico de g aproxima-se do de f subido 1 unidade. Se f tinha y=−x+2, g tem y=−x+3: mesmo declive, ordenada na origem mais 1. Se te tivesse saído um declive diferente de −1, havia erro de certeza.
onde se perdem os 14 pontos
- Não traduzir a reta r em limites. Sem escrever limxf(x)=−1 e lim(f(x)+x)=2 não há por onde continuar: são 4 pontos, e são a chave de todos os outros.
- O sinal de b: calcular lim(g(x)−x) em vez de lim(g(x)+x). Com m=−1, o que se subtrai é −x, ou seja, soma-se x.
- Confundir as duas fracções: xexx+ex→0 (no declive) mas exx+ex→1 (na ordenada na origem). Distinguir estas duas vale 3 pontos.
- Assumir que g tem a mesma assíntota que f por «a parcela ser pequena». Ela não é pequena: tende para 1, não para 0.
- Não escrever a equação final — 1 ponto perdido no fim, com o trabalho todo feito.
- Falar de assíntota em −∞: o domínio é R+, só existe o ramo x→+∞.
para reconhecer o próximo exercício deste tipo
Sempre que um enunciado te der uma assíntota de uma função desconhecida, ele está a dar-te dois limites disfarçados. Escreve-os na folha logo à cabeça, antes de olhar para o resto: limxf(x)=m e lim(f(x)−mx)=b.
E fixa a regra de composição: se h(x)=f(x)+u(x) com x→+∞limu(x)=k finito, então a assíntota de h é a de f deslocada k para cima. Aqui k=1, e é toda a história do item.