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Engenharia Civil – CÁLCULO INTEGRAL – 2023 Assunto 1 - Noções de integral, cálculo e função integral Questão 1) Dada a função f(x) = 3x + 1, qual é a sua integral? A. 3x2 + x + C B. 3/2 x2 + C C. 3/2 x2 + x + C D. x + C E. 3x Questão 2) A solução para a integral ∫22(20+4x5∕3x)dx é: A.0. B. 23. C. 55. D. 62. E. 124. Questão 3) A integral da função f(x) = 10x + 2 no intervalo [1,2] é: A. 0. B. 10. C. 17. D. 192. E. 197. Questão 4) Qual das opções abaixo representa uma integral indefinida? A. f(x) = 4x + C. B. f' (x) = 30x2 C. ∫ab f(x)dx. D. ∫4dx. E. ∫0102x3 dx. Questão 5) Resumo da tentativa: 1 Se a velocidade de uma partícula é dada por v(t) = 3t em m/s, qual é o seu deslocamento depois de 10 segundos? A. 0m. B. 1m. C. 15m. https://avalia.grupoa.com.br/Aluno/Avaliacoes#detalheAvaliacao_0 https://avalia.grupoa.com.br/Aluno/Avaliacoes#detalheAvaliacao_0 https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=491831 https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=496950 https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=496950 https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=496952 https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=496952 D. 150m. E. 300m. Assunto 02 - Conceito e propriedades da integral indefinida Questão 1 Pedro é um agrônomo que percorre semanalmente as plantações sob sua responsabilidade. Em uma dessa visitas, percebeu uma lavoura de trigo queimando e ele definiu a velocidade do fogo com v(t) = 3t2 + 30t + 36, com t medido em segundos. Qual o espaço percorrido s(t) pelo fogo, sabendo que t = 5s? A. 500 m. B. 680 m. V(t) =∫(3t2 + 30t +36) S(t) = t3 + 15t2 + 36t + C Em t = 0, temos s(0) = 0 S(t) = t3 + 15t2 + 36t + C 0 = 03 +15. (0)2 + 36.0 + C C = 0 S(t) = t3 + 15t2 + 36t S(5) = 53 + 15.52 + 36.5 S(5) = 125 + 375 + 180 S(t) = 680 m. C. 460 m. D. 641 m. E. 700 m. Questão 2 Durante suas produções, um agricultor elaborou um gráfico entre curvas para observar o movimento da produção. Sabendo que o ponto (1,5) pertence à curva da equação f(x) e a sua declividade é dada por f’(x) = 3x – 4, qual a função que o agricultor utiliza em seus cálculos? A. y = x2 - 2x + C. B. y = 4x - 3x + C. C. y = 3x2/2 – 4x + 7,5. D. y = 3 x2/2 – 4x + 8,5. E. y = 3 x2/2 – 3x + 7,5. Questão 3 Uma das formas de se calcular a integral é a partir da ideia de antiderivada, ou seja, encontrar uma função F(x) que ao ser derivada resulta em f(x). Nessas condições, a função F(x) é uma antiderivada de uma função f(x) com x em um intervalo dado. Assim, marque a alternativa correta. Resposta incorreta. A. A função é a única antiderivada de f(x) = x5 no intrevalo [-∞,∞] B. A função não é a única antiderivada de 3x5, pois podemos somar uma constante C e obter outra antiderivada. Ao derivarmos a função , obtemos F'(x) = x5, logo F(x) uma antiderivada de f(x), no intervalo [-∞,∞]. Existe mais de uma antiderivada e elas podem ser obtidas ao somar uma constante C à antiderivada já calculada. Logo, depois de conhecida a antiderivada, pode-se obter outras antiderivadas. Em uma integraçã, f(x) é o integrando, dx é o diferencial e C a constante de integração. C. Uma vez que a antiderivada é conhecida, não podemos obter outras derivadas. D. Na integração, C é o integrando, x é o diferencial e dx é o sinal da integração. E. A expressão ∫f (x) dx é uma integral indefinida e para resolvê-la para basta derivar f(x). https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=493421 https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=493421 Questão 4 No instante t = 0, há um caminhão carregado de grãos com velocidade de 81 m/s e o motorista visualiza uma árvore caída em seu caminho para chegar até o armazém. Dessa forma, o motorista desacelerou rapidamente o veículo, com uma desaceleração constante a = -9 m/s. Em que instante a velocidade do caminhão chegou a zero? A. A velocidade do caminhão chegou a zero em t = 10 s. B. A velocidade do caminhão chegou a zero em t = 9,1 s. C. A velocidade do caminhão chegou a zero em t = 9 s. V(t) = ꭍ(- 9)dt y = - 9t + C Para t = 0, tem-se v(0) = 81m/s, assim, C = 81 V(t) = - 9t + 81 V(t) = 0 -9t + 81 =0 t = 9 s D. A velocidade do caminhão chegou a zero em t = 8 s. E. A velocidade do caminhão chegou a zero em t = 11 s. Questão 5 Uma agroquímica de fungicidas para plantação de trigo tem um custo marginal definido pela função c’(x) = x3 + 2x2 + 4x. Nessas condições, qual função define o custo total, sendo que o custo fixo é R$ 2.000,00? A.c(x)=x4/4+2x3/3+2x2+2000. B. c(x)=x33/3=2x2/3+2x2+2000. C.c(x)=x5/4=2x3/3+2x2+2000.. D.c(x)=3x2+4x+2000. E.c(x)=x4/4=4x3/3+2x2+2000. Assunto 03 - Conceito e propriedades da integral definida Questão 1 Se f e g são funções integráveis no intervalo [a,b] e f(x) ≥ g(x) em [a,b], então: A. B. C. D. E. Questão 2 Expresse a equação a seguir como uma integral no intervalo [0, π]: A. B. C. D. E. https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=493422 https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=493422 Questão 3 Para a resolução de um cálculo, um engenheiro agrônomo se deparou com a situação em que um intervalo de [-1, 3] foi subdividido em “n” subintervalos com o mesmo comprimento: ∆x=4/n Desse modo, considerando mk ponto médio do k-ésimo subintervalo, o profissional necessita expressar o limite a seguir como integral. A. B. C. D. E. Questão 4 Considere que “f” é contínua, e, posteriormente, calcule: . A. 3 B. -2 C. 1 D. 5 E. 4 Questão 5 A integral de Assim, considerando a soma de Riemann à esquerda com 10 intervalos, onde h = 0,1 e xi = (i-1), tem-se: A. 2,29433 x 10-1 B. 6,39433 x 10-1 C. 1,29433 x 10-1 D. 2,4545837 x 10-1 E. 4,29433 x 10-1 Assunto 04 - Integral definida e cálculo de áreas Questão 1 As integrais são utilizadas, entre outras aplicações, para determinar a área entre uma curva em um intervalo do eixo x. Ache a área total entre a curva y=1-x2 e o intervalo [0, 1]. Assinale a alternativa correta. A. 2/3. B. -2. C. -2/3. D. 2. E. 1/3. Questão 2 As integrais foram utilizadas historicamente em seu desenvolvimento primeiro para a determinação de áreas, as quais, uma vez determinados os limites de integração, eram estabelecidas utilizando-se fórmulas conhecidas para a área da figura formada pela curva. https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=493423 https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=493423 Assim: a) Calcule a á rea sob a curva y=cos(x) e o eixo ‘x’ no intervalo de x = 0 a x = π/2. b) Calcule também a área sob a curva y=cos(x) e o eixo ‘x’ no intervalo de x = 0 a x = π, e observe o resultado. Assinale a alternativa correta. A. 1, a área é 0. B. 0, a área é 1. C. -1, a área é 0. D. 2, a área é -1. E. -2, a área é 1. Questão 3 Sabe-se que a área sob a curva de uma função em um intervalo pode ser aproximada por retângulos, em particular por um retângulo de altura média, definido pelo teorema do valor médio. Ache o valor médio da função f(x)=√x no intervalo [1,4] e todos os pontos do intervalo nos quais o valor de f é igual ao valor médio. Assinale a alternativa correta. A. 1 e 2. B. 1,5556 e 196/81. C. -1 e 2. D. -1,556 e 196/81. E. 0 e 1. Questão 4 Ao apresentar, inicialmente, o conceito de integral definida, é feita a aproximação dessa integral utilizando retângulos. É possível fazer aproximações acima da curva, superestimando, ou abaixo da curva, subestimando. Essa técnica é chamada de soma de Riemann. Utilizando 8 retângulos, aproxime a área sob a curva f(x)=-x2+4 usando a média aritmética entre a superestimação e a subestimação do intervalo [-2, 2]. Assinale a alternativa correta. A. 12,5.B. 10,5. C. 8,5. D. 4,5. E. 6,5. Questão 5 Uma função só é integrável em um intervalo se ela for contínua e limitada no intervalo considerado. Assim, calcule: Assinale a alternativa correta. A. 192/3. B. 0. C. 8/3. D. 128. E. 128/3. https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=493424 Assunto 05 - Aplicações da integral Questão 1 Uma das principais aplicações da integral é o cálculo entre curvas a partir das regiões delimitadas pelas duas funções. A ideia por trás desse cálculo é aproximar, por retângulos cada vez menores, sendo a diferença das funções a base desse retângulo. Diante disso, determine a área da região sombreada a seguir e assinale a alternativa correta. A. 32/9 B. 32/3 C. 3/32 D. 23/3 E.32/5 Questão 2 A partir de secções transversais e o cálculo integral, é possível determinar o volume de sólidos por rotação. Esse cálculo se configura como uma aplicação da integral. Dessa forma, identifique o volume do sólido, a partir da rotação da região delimitada pelas curvas em torno das retas especificadas e assinale a alternativa correta. em torno do eixo y. A. 94/3 π B. 94/5 π C. 94/7 π D. 94/11 π E. 94/13 π Questão 3 Nem sempre o método de secções transversais gera rotações simples de avaliar. Nesses casos, o método das cascas cilíndricas serve como alternativa. Utilizando esse método, encontre o volume gerado pela rotação da região delimitada pelas curvas em torno do eixo y, com y = x², y = 6x – 2x², e assinale a alternativa correta. A. 6π. B. 7π. C. 9π. D. 5π. E. 8π. Questão 4 O método das cascas cilíndricas torna mais fácil o cálculo de volumes. Utilizando tal método, encontre o volume gerado pela rotação da região delimitada pelas curvas em torno do eixo x, com y = x³, y = 8, x = 0, e assinale a alternativa correta. https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=493424 https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=493424 A. 768/3 π B. 768/5 π C. 768/7 π D. 768/11 π E. D. 768/13 π Questão 5 A densidade linear de uma barra de 8 metros de comprimento é dada pela expressão: Em que c é medido em metros a partir da ponta da barra. Determine a densidade média da barra e assinale a alternativa correta. A. 8kg/m. B. 6kg/m. C. 10kg/m. D. 4kg/m. E. 12kg/m. Assunto 06 - Método da substituição Questão 1 A regra da substituição consiste em mudar uma integral mais complexa por uma mais simples e, assim, resolver a integral. Qual o valor da integral , utilizando a substituição u =y3+ 1 ? A. 2/3(y3+1)3/2+C B. 2/9(y3+1)3/2+C C. 2/5(y3+1)3/2+C D. 2/9(y3+1) 2/3+C E. 2/3(y3+1) 3/2+C Questão 2 O método da substituição para integrais é utilizado quando identificamos uma composição de funções em que as fórmulas de integração não fornecem a antiderivada de forma direta. Usando o método da substituição, qual o valor da integral indefinida ∫t∙sen(t2)dt? A. −1/2cos(t2)+ C B. −1/2cos(t4)+C C. 1/4cos(t2)+ C D. 1/2cos(t2)+ C E. −1/8cos(t2)+ C Questão 3 Dada a integral definida , quais são seu valor literal, assumindo a > 0, e seu valor numérico, para a = 3 ? A. a2/3 e 27 B. a3/2 e 3 C. a3/6 e 9 https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=493425 https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=493425 D. a3/3 e 6 E. a3/3 e 9 Questão 4 A Oceano Companhia, de instrumentos, elaborou uma linha de montagem para produzir a calculadora SR-32. A taxa de produção desse modelo, após t semanas, é dx/dt=5000∙[1−100/(t+10)2] calculadoras/semana. Qual a quantidade aproximada de calculadoras produzidas do início da segunda semana até o término da quarta semana? Adote 17/21 = 0,8095. A. 4.043,5 unidades. B. 4.044,5 unidades. C. 4.047,5 unidades. D. 4.046,5 unidades. E. 4.048,5 unidades. Questão 5 O desafio na utilização do método de substituição é obter uma substituição adequada para resolver o problema. Se w for contínua e ∫04w (x) dx=10, qual o valor da integral ∫02w (2x)dx? A. 6. B. 5. C. 4. D. 3. E. 2. Assunto 07 - Técnicas de integração: substituição e partes Questão 1 Reconhecendo que (x³/3) - x² +5x é uma primitiva de x² - 2x +5, se pode calcular a integral. Caso não seja possível reconhecer a primitiva de imediato, como ela pode ser gerada? A. Termo a termo, utilizando a regra da soma e da diferença. B. Termo a termo, utilizando a regra da subtração e da diferença. C. Utilizando a regra da potência. D. Termo a termo, utilizando a regra da potência. E. Reescrevendo a constante de integração. Questão 2 Calcule a seguinte integral a partir dos conhecimentos do método de integração por partes: ∫(x2+2x)cos xdx A. (x2+2x)+(2x+2)cos x−2+C B. (x2+2x)sen x+(2x+2)cos x−2sen x+ C C. (x2+2x)cos x+(2x+2)cos x−2cos x+C D. (x2+2x)senx+(2x+2)sem x−2sen x+C E. (x2+2x)cosx+(2x+2)senx−2cosx+C Questão 3 A integração por substituição se apresenta como um importante instrumento que busca descomplicar a complexidade de algumas integrais. Realize o cálculo da seguinte integral aplicando o método de substituição. ∫(3x−3)10dx https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=493426 https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=493426 A. B. C. D. E. Questão 4 Considere a integral: ∫cos(7θ+5)dθ Calcule utilizando o método de substituição: A.1/7cos(7θ+5)+C B. cos(7θ+5)+C C. 1/7sen(7θ+5)+C D. cos(7θ+5)+C ∫−cosx E. 1/7sen7θ+5/7(senx)+C Questão 5 Considerando a praticidade e objetividade na aplicação de métodos que pretendem otimizar a resolução de algumas questões, calcule a integral utilizando a integração por partes: ∫xcos5xdx A. 1/5xsen5x+1/25cos5x+C B. 1/5xsen+1/25cos+C C. 1/5xsen5x+1/25sen5x+C D. xsenx+1/25cosx+C E. xsen5x+cos5x+C Assunto 08 - Técnicas de integração – integração por partes Questão 1 A técnica de integração por partes é uma estratégia para calcular integrais que estão em forma de produto. Dessa forma, qual o valor da integral ∫y2lnydyutilizando a integração por partes com as escolhas de u = lny, dv =y2dy? A. 2/3y3(ln y−1/3)+C https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=493427 https://portalacademico.eniac.edu.br/mod/lti/view.php?id=493427 B. 1/3 y3 (ln y−1/3)+C C. 1/3 y3 (ln y+1/3)+C D. 1/6 y3 (ln y−1/3)+C E. 1/9 y3 (ln y+1/3)+C Questão 2 Integrais de funções compostas em formas de produto podem ser resolvidas realizando-se uma substituição combinada com a técnica de integração por partes. Dessa forma, qual o valor da integral abaixo? ∫(√(x/2))(√x) θ3cos(θ)2dθ A. 1/2− π/4 B. −1/2+ π/4 C. −1/2− π/4 D. −1/2− π/2 E. −1/2+ π/6 Questão 3 Os conhecimentos de integral auxiliam na determinação de áreas sobre curvas. Dessa forma, dadas as curvas w =y 2 ln y, w = 4 ln y, qual a área delimitada por essas curvas? A. 16/3ln2−29/9 B. 16/6ln2−29/9 C. 16/3ln2−29/3 D. 16/3ln2+29/9 E. 16/9 ln2−29/9 Questão 4 A fórmula de redução da função: ∫0(x/2)sennada=(n−1)/n ∫0(x/2)sen(n−2)ada Onde n ≥ 2 é um número inteiro. Utilizando essa fórmula de redução, calcule o valor da integral abaixo: ∫0(x/2)sen3ada A. 2/5 B. 2/7 C. 5/3 D. 3/2 E.2/3 Questão 5 As aplicações de integrais são inúmeras para o Cálculo como campo de estudo e pesquisa da Matemática. A ideia de encontrar as antiderivadas é um dos princípios básicos. Dessa forma, sabendo que w(1)= 2, w(4)= 7, w'(1)= 5, w'(4)= 3 e w sendo uma função contínua, calcule o valor de∫14xw″(x)dx A. 5 B. 2. C. 4. D.3. E. 1. TABELA DE CÁLCULO PRANDIANO
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