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18. **Problema:** Determine a integral \(\int_1^2 \frac{dx}{x^2 - 1}\).
**Resposta:** \(\ln 2\).
**Explicação:** Decomponha a fração em frações parciais:
\[
\frac{1}{x^2 - 1} = \frac{1}{2} \left( \frac{1}{x - 1} - \frac{1}{x + 1} \right).
\]
Então, a integral é:
\[
\int_1^2 \frac{1}{x^2 - 1} \, dx = \frac{1}{2} \left( \ln \left| \frac{x - 1}{x + 1} \right|
\Bigg|_1^2 \right) = \ln 2.
\]
19. **Problema:** Calcule a solução da equação diferencial \(\frac{dy}{dx} + y = e^{-x}\).
**Resposta:** \(y = Ce^{-x} + \frac{e^{-x}}{2}\).
**Explicação:** Use o método do fator integrante. O fator integrante é \(e^x\), então:
\[
e^x \frac{dy}{dx} + e^x y = 1/2 \implies \frac{d}{dx} \left( e^x y \right) = e^x / 2.
\]
Integrando:
\[
e^x y = \frac{e^x}{2} + C \implies y = Ce^{-x} + \frac{e^{-x}}{2}.
\]
20. **Problema:** Determine a inversa da matriz \(C = \begin{pmatrix} 4 & 2 \\ 1 & 3
\end{pmatrix}\).
**Resposta:** \(\begin{pmatrix} \frac{3}{10} & -\frac{1}{10} \\ -\frac{1}{10} & \frac{2}{10}
\end{pmatrix}\).
**Explicação:** A inversa de uma matriz \(A\) é dada por \(\frac{1}{\det(A)} \text{adj}(A)\),
onde a adjunta é a matriz dos co-fatores. Para \(C\):
\[
\det(C) = 10 \text{ e } \text{adj}(C) = \begin{pmatrix} 3 & -2 \\ -1 & 4 \end{pmatrix}.
\]
Então:
\[
C^{-1} = \frac{1}{10} \begin{pmatrix} 3 & -2 \\ -1 & 4 \end{pmatrix}.
\]
21. **Problema:** Encontre o valor da integral \(\int_0^\pi \sin^2(x) \, dx\).
**Resposta:** \(\frac{\pi}{2}\).
**Explicação:** Use a identidade trigonométrica \(\sin^2(x) = \frac{1 - \cos(2x)}{2}\):
\[
\int_0^\pi \sin^2(x) \, dx = \int_0^\pi \frac{1 - \cos(2x)}{2} \, dx = \frac{\pi}{2}.
\]
22. **Problema:** Resolva o sistema de equações:
\[
\begin{cases}
x + y = 3 \\
2x - y = 1
\end{cases}.
\]
**Resposta:** \(x = 1\), \(y = 2\).
**Explicação:** Resolva o sistema por substituição ou eliminação:
\[
x + y = 3 \implies y = 3 - x.
\]
Substitua na segunda equação:
\[
2x - (3 - x) = 1 \implies 3x = 4 \implies x = 1.
\]
Então, \(y = 2\).