Integrais definidas

Integrais definidasIntegrais definidasGilson Würz. Licenciado em FísicaInstituto Federal de Educação Científica e TecnológicaCampus Jaraguá do SulMath Calcule ∫2x-1(x-2)(x+1)dxSoluçãoExpandindo f(x)=(x-2)(x+1)=x2-x-2→dfdx=2x-1∫2x-1(x-2)(x+1)dx=∫1f(x)df(x)dxdx=∫df(x)f(x)=lnf(x)+c=ln|(x-2)(x+1)|+c Calcule ∫1-x2x(x2+1)dx, para x>0.SoluçãoArranjando a razão polinomial como duas frações por partes, temos1-x2x(x2+1)≡Ax+Bx+Cx2+1→1-x2x(x2+1)≡(x2+1)(x2+1)Ax+(Bx+C)x(x2+1)xApós isso, devemos igualar os coeficientes para determinar seus respectivos valores.1-x2x(x2+1)≡(x2+1)(x2+1)Ax+(Bx+C)x(x2+1)x→1-x2≡A(x2+1)+(Bx+C)x1-x2≡Ax2+A+Bx2+Cx1-x2≡A+Cx+(A+B)x2Logo, A=1, C=0, A+B=-1→1+B=-1→B=-2Assim, substituindo esses coeficientes na integral abaixo, temos:∫1-x2x(x2+1)dx=∫(Ax+Bx+Cx2+1)dx=∫dxx+∫-2xx2+1dxFazendo u=x2+1→du=2x⋅dx∫1-x2x(x2+1)dx=∫(Ax+Bx+Cx2+1)dx=∫dxx-2∫du2uFazendo a simplificação devida, no intuito de cancelar o número 2 da frente da integral com o 2 no denominador de dentro do integrando, temos:∫1-x2x(x2+1)dx=∫(Ax+Bx+Cx2+1)dx=ln|x|-ln|u|+cO fator constante deve ser adicionado pois temos uma integral indefinida e substituindo u por x2+1, temos:∫1-x2x(x2+1)dx=∫(Ax+Bx+Cx2+1)dx=ln|x|-ln|x2+1|+cDa propriedade lnA-lnB=lnAB, segue que:∫1-x2x(x2+1)dx=∫(Ax+Bx+Cx2+1)dx=ln|xx2+1|+c Calcular os integrais definidos utilizando a fórmula de Barrow. 1) ∫011+xdxSolução∫011+xdx=∫011+xd(1+x)=∫01(1+x)1/2d(1+x)=(1+x)1/2+11/2+1=2(1+x)3/23|01∫011+xdx=23(1+x)3/2=23[(1+1)3/2-(1+0)3/2]=23(23/2-13/2)=23(232-1)=23(4⋅2-1)∫011+xdx=23(22-1) 2) ∫-11xdx(x2+1)2Solução∫-11xdx(x2+1)2=∫-1112d(x2)(x2+1)2=12∫-11d(x2)(x2+1)2=12∫-11d(x2+1)(x2+1)2=12∫-11(x2+1)-2d(x2+1)=12(x2+1)-2+1-2+1|01→∫-11xdx(x2+1)2=-12(x2+1)-1|-11=-12(1x2+1)|-11=-12(112+1-1(-1)2+1)=0 Bibliografias

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