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**Explicação**: Representada pela função seno integral.
99. **Integral**: \(\int \frac{\sqrt{x^2 + 4}}{x} \, dx\).
**Resposta**: \(\sqrt{x^2 + 4} + 2 \ln \left| x + \sqrt{x^2 + 4} \right| + C\).
**Explicação**: Use a substituição \(u = x + \sqrt{x^2 + 4}\).
100. **Integral**: \(\int e^{x} \ln(x) \, dx\).
**Resposta**: \(e^x (\ln(x) - 1) + C\).
**Explicação**: Integre por partes.
Claro! Vou criar uma lista com 100 problemas desafiadores em várias áreas da matemática do
nível universitário. Cada problema será seguido por uma solução e uma explicação. Vamos
começar!
1. **Cálculo**
*Problema:* Calcule a integral \(\int_{0}^{1} x^2 e^x \, dx\).
*Resposta:* \(\int_{0}^{1} x^2 e^x \, dx = e - 2\).
*Explicação:* Use a integração por partes duas vezes.
2. **Álgebra Linear**
*Problema:* Encontre os autovalores da matriz \(A = \begin{pmatrix} 2 & 1 \\ 1 & 2
\end{pmatrix}\).
*Resposta:* Os autovalores são \(3\) e \(1\).
*Explicação:* Resolva o determinante \(\det(A - \lambda I)\).
3. **Teoria dos Números**
*Problema:* Determine o maior divisor comum de \(34!\) e \(36!\).
*Resposta:* \(34!\).
*Explicação:* \(36! = 36 \cdot 35 \cdot 34!\), então o maior divisor comum é \(34!\).
4. **Geometria Analítica**
*Problema:* Encontre a equação da elipse com focos em \((\pm 2, 0)\) e vértices em \((\pm
3, 0)\).
*Resposta:* \(\frac{x^2}{9} + \frac{y^2}{5} = 1\).
*Explicação:* Use a fórmula da elipse com focos e vértices.
5. **Cálculo**
*Problema:* Determine o limite \(\lim_{x \to 0} \frac{\sin(x) - x}{x^3}\).
*Resposta:* \(-\frac{1}{6}\).
*Explicação:* Use a série de Taylor para \(\sin(x)\).
6. **Álgebra Linear**
*Problema:* Dado um sistema de equações \(A \mathbf{x} = \mathbf{b}\) com \(A =
\begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{pmatrix}\) e \(\mathbf{b} = \begin{pmatrix} 5 \\ 6
\end{pmatrix}\), encontre \(\mathbf{x}\).
*Resposta:* \(\mathbf{x} = \begin{pmatrix} -4 \\ 4.5 \end{pmatrix}\).
*Explicação:* Resolva o sistema usando métodos como eliminação de Gauss ou a fórmula de
Cramer.
7. **Teoria dos Números**
*Problema:* Prove que a sequência de Fibonacci \(F_n\) é tal que \(F_{n} \cdot F_{n+1} -
F_{n-1} \cdot F_{n+2} = (-1)^n\).
*Resposta:* A identidade é verdadeira.
*Explicação:* Use a definição recursiva da sequência de Fibonacci para demonstrar.
8. **Geometria Analítica**
*Problema:* Encontre o centro e o raio do círculo dado pela equação \(x^2 + y^2 - 4x + 6y -
12 = 0\).
*Resposta:* Centro: \((2, -3)\), Raio: \(5\).
*Explicação:* Complete o quadrado para encontrar a forma canônica da equação do círculo.
9. **Cálculo**
*Problema:* Calcule o valor da série infinita \(\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n(n+1)}\).
*Resposta:* \(1\).
*Explicação:* Use a decomposição em frações parciais e a soma telescópica.