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**Explicação:** Usando a regra da cadeia: \(f'(x) = \frac{1}{x^3 + 2x + 1} \cdot (3x^2 + 2)\).
**47.** Encontre o limite \(\lim_{x \to \infty} \frac{\ln(x)}{x}\).
**Resposta:** \(0\)
**Explicação:** O limite é \(0\) porque \(\ln(x)\) cresce mais lentamente que \(x\).
**48.** Resolva a equação diferencial \(\frac{d^2y}{dx^2} + y = 0\).
**Resposta:** \(y = C_1 \cos(x) + C_2 \sin(x)\)
**Explicação:** A equação diferencial característica é \(r^2 + 1 = 0\), com as raízes \(r = \pm
i\).
**49.** Calcule a integral definida \(\int_{0}^{1} (3x^3 - 2x) \, dx\).
**Resposta:** \(\frac{1}{4}\)
**Explicação:** \(\int_{0}^{1} (3x^3 - 2x) \, dx = \left[ \frac{3x^4}{4} - x^2 \right]_{0}^{1} =
\frac{3}{4} - 1 = -\frac{1}{4}\).
**50.** Encontre a integral indefinida \(\int x \cos(x) \, dx\).
**Resposta:** \(x \sin(x) + \cos(x) + C\)
**Explicação:** Usando integração por partes, \(u = x\) e \(dv = \cos(x) \, dx\), resulta em \(x
\sin(x) + \cos(x) + C\).
**51.** Resolva a equação \(x^2 + 2xy + y^2 - 4 = 0\).
**Resposta:** \((x + y)^2 = 4\)
**Explicação:** A equação pode ser fatorada como \((x + y)^2 = 4\), então \(x + y = \pm 2\).
**52.** Calcule a integral definida \(\int_{0}^{\pi} \cos^2(x) \, dx\).
**Resposta:** \(\frac{\pi}{2}\)
**Explicação:** Usando a identidade \(\cos^2(x) = \frac{1 + \cos(2x)}{2}\), a integral é
\(\frac{\pi}{2}\).
**53.** Determine a solução da equação diferencial \(\frac{dy}{dx} = \frac{x - y}{x + y}\).
**Resposta:** \(y = C \frac{x - 1}{x + 1}\)
**Explicação:** Usando a substituição \(v = \frac{y}{x}\), obtemos a solução geral \(y = C
\frac{x - 1}{x + 1}\).
**54.** Calcule a derivada de \(f(x) = e^{x^2 + 1}\).
**Resposta:** \(f'(x) = 2x e^{x^2 + 1}\)
**Explicação:** Usando a regra da cadeia: \(f'(x) = e^{x^2 + 1} \cdot 2x\).
**55.** Encontre a integral indefinida \(\int \frac{1}{x \sqrt{x^2 - 1}} \, dx\).
**Resposta:** \(\sec^{-1}(x) + C\)
**Explicação:** Usando a substituição \(x = \sec(\theta)\), a integral é \(\sec^{-1}(x) + C\).
**56.** Resolva a equação \(x^3 + x = 0\).
**Resposta:** \(x = 0\), \(x = \pm i\)
**Explicação:** Fatorando: \(x(x^2 + 1) = 0\), então as raízes são \(x = 0\) e \(x = \pm i\).
**57.** Calcule a integral definida \(\int_{1}^{2} \frac{1}{x^2 + 1} \, dx\).
**Resposta:** \(\frac{\pi}{4} - \frac{\pi}{4} = \frac{\pi}{4}\)
**Explicação:** Usando a integral padrão \(\int \frac{1}{x^2 + 1} \, dx = \arctan(x)\), obtemos
\(\frac{\pi}{4} - \frac{\pi}{4} = \frac{\pi}{4}\).
**58.** Determine a derivada de \(f(x) = \sqrt{e^x}\).
**Resposta:** \(f'(x) = \frac{1}{2} e^{x/2}\)
**Explicação:** Usando a regra da cadeia, \(f'(x) = \frac{1}{2} e^{x/2}\).
**59.** Encontre a integral indefinida \(\int \frac{e^{-x}}{x} \, dx\).
**Resposta:** Não tem uma antiderivada elementar
**Explicação:** A integral de \(\frac{e^{-x}}{x}\) não pode ser expressa em termos de funções
elementares.
**60.** Resolva a equação diferencial \(\frac{dy}{dx} = \cos(x) y\).
**Resposta:** \(y = C e^{\sin(x)}\)