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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: MATEMÁTICA APLICADA NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 59 Professor: MSc Robson da Silva – robsonfisica75@bol.com.br CAPÍTULO 5 INTEGRAIS Como as derivadas, as integrais podem ser interpretadas de duas formas: (i) Estudar a integral como ferramenta utilizada para reverter o processo de derivada, ou seja para que uma função volte a seu status inicial, após sofrer diferenciação(derivada), ela deve passar pelo processo de integração. (ii) Estudar e aplicar a integral como ferramenta para calcular a área abaixo da curva de uma função. 5.1 Integral indefinida As integrais indefinidas, são integrais que não possuem limites de integração, ela reverte o processo de derivação acrescentando na função uma constante indeter- minada. Definição: Uma função )(xF é chamada uma primitiva da função )(xf em um intervalo I ,se, para todo Ix temos )()(' xfxF = . Como nas derivadas, algumas integrais podem ser facilmente calculadas com auxílio da tabela de integrais. A tabela de integrais apresentam as integrais mais utili- zadas que podem ser calculadas de forma imediata. Destas apenas seis devem fazer parte do dia a dia de um estudante de exatas. De modo geral toda integral indefinida possui a estrutura apresentada na equação 5. += CxFdxxf )()( (5) CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: MATEMÁTICA APLICADA NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 60 Professor: MSc Robson da Silva – robsonfisica75@bol.com.br 5.1.1 Integral de uma constante += Cudu Exemplo 5.1 Calcule a integral indefinida dx3 Resolução: Essa é uma integral imediata basta aplicar a definição. Cxdx += 33 5.1.2 Integral de uma potência ++ = + C a u duu a a 1 1 Exemplo 5.2 Calcule a integral indefinida dxx²5 Resolução: Essa é uma integral imediata basta aplicar a definição. C x C x dxx +=+ + = + 3 ³5 12 5 ²5 12 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: MATEMÁTICA APLICADA NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 61 Professor: MSc Robson da Silva – robsonfisica75@bol.com.br Exemplo 5.3 Calcule a integral indefinida −+ dxxx )625( 3 Resolução: Neste exemplo vamos aplicar as definições 5.1.1 e 5.1.2. Cxx x Cx xx dxxx +−+=+−+=−+ 6²4 56 2 ² 2 4 5)625( 44 3 5.1.3 Integral da função exponencial += Cedue uu Exemplo 5.4 Calcule a integral indefinida dxe x2 Resolução: Essa é uma integral imediata basta aplicar a definição. Cedxe xx += 22 5.1.4 Integral da função racional += Cuu du ln CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: MATEMÁTICA APLICADA NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 62 Professor: MSc Robson da Silva – robsonfisica75@bol.com.br Exemplo 5.5 Calcule a integral indefinida x dx Resolução: Essa é uma integral imediata basta aplicar a definição. += Cxx dx ln 5.1.5 Integral da função cosseno += Cusenduu )()cos( Exemplo 5.5 Calcule a integral indefinida dxx)cos(3 Resolução: Essa é uma integral imediata basta aplicar a definição. += Cxsendxx )(3)cos(3 5.1.6 Integral da função seno +−= Cuduusen )cos()( Exemplo 5.6 Calcule a integral indefinida dxxsen )(5 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: MATEMÁTICA APLICADA NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 63 Professor: MSc Robson da Silva – robsonfisica75@bol.com.br Resolução: Essa é uma integral imediata basta aplicar a definição. +−= Cxdxxsen )cos(5)(5 As demais integrais imediatas consultem a tabela, que pode ser encontrada em qualquer livro de cálculo 1. 5.2 Exercícios Resolvas as integrais dxxa ²) R: x³+c 𝒙³ 𝟑 + 𝒄 ( ) + dxxb 53) R: 3 2 𝑥2 + 5𝑥 + 𝑐. ( ) +−+− dxxxxxc 72²9³85) 4 R: 𝑥5 − 2𝑥4 − 3𝑥3 − 𝑥2 + 7𝑥 + 𝑐 𝑑) ∫ (2𝑥 + 4𝑠𝑒𝑛𝑥 − 5 𝑥 ) 𝑑𝑥 R: 𝑥2 − 4𝑐𝑜𝑠𝑥 − 5𝑙𝑛𝑥 + 3 + 𝑐 e) ∫(10𝑒𝑥 − 3)𝑑𝑥 R:10𝑒𝑥 − 3𝑥 + 𝑐 f) ∫ 2𝑠𝑒𝑐𝑥 𝑑𝑥 R: 2𝑡𝑔𝑥 + 𝑐 g) ∫ 2 √4−4𝑥² 𝑑𝑥 R: 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑐𝑥 + 𝑐 h) ∫ (6 𝑐𝑜𝑠𝑥 + 1 1+𝑥² ) 𝑑𝑥 R: 6𝑠𝑒𝑛𝑥 + 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔𝑥 + 𝑐 i) ∫ (2𝑥 2+3 − 4 𝑥 ) 𝑑𝑥 R: 2𝑥 2+3 𝑙𝑛2 − 4𝑙𝑛𝑥 + 𝑐 j) ∫ 4 √9𝑥2−9 𝑑𝑥 R: 4 3 𝑙𝑛|𝑥 + √𝑥2 − 1| + 𝑐