Prévia do material em texto
53. **Problema:** Calcule a integral \(\int \frac{dx}{x^2 + 2x + 2}\). **Resposta:** \(\frac{1}{\sqrt{3}} \arctan\left(\frac{2x + 2}{\sqrt{3}}\right) + C\). **Explicação:** Complete o quadrado e use a fórmula para a integral de arctan. 54. **Problema:** Determine o limite \(\lim_{x \to 0} \frac{\sin^2(x)}{x^2}\). **Resposta:** 1. **Explicação:** Usando a identidade \(\sin(x) \approx x\) para \(x\) próximo de 0. 55. **Problema:** Encontre a derivada de \(f(x) = \frac{1}{x + \sqrt{x^2 + 1}}\). **Resposta:** \(-\frac{1 + x}{(x + \sqrt{x^2 + 1})^2}\). **Explicação:** Use a regra do quociente e simplifique. 56. **Problema:** Calcule a integral \(\int \frac{e^{2x}}{e^{4x} + 1} \, dx\). **Resposta:** \(\frac{1}{2} \arctan(e^{2x}) + C\). **Explicação:** Use substituição \(u = e^{2x}\). 57. **Problema:** Determine o limite \(\lim_{x \to \infty} \frac{x \ln(x)}{e^x}\). **Resposta:** 0. **Explicação:** A função exponencial no denominador cresce mais rapidamente que o numerador. 58. **Problema:** Encontre a derivada de \(f(x) = \frac{e^x \sin(x)}{x}\). **Resposta:** \(f'(x) = \frac{e^x (\sin(x) - x \cos(x))}{x^2}\). **Explicação:** Use a regra do quociente e do produto. 59. **Problema:** Calcule a integral \(\int \frac{dx}{x \sqrt{x^2 + 1}}\). **Resposta:** \(\ln \left| x + \sqrt{x^2 + 1} \right| + C\). **Explicação:** Use substituição \(x = \sinh(t)\). 60. **Problema:** Determine o limite \(\lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x^2}\). **Resposta:** \(\frac{1}{2}\). **Explicação:** Usando a série de Taylor para \(e^x\), a expressão é \(\frac{x^2}{2}\) para \(x\) próximo de 0. 61. **Problema:** Encontre a derivada de \(f(x) = \frac{x^2 + 1}{\sqrt{x^2 + 2}}\). **Resposta:** \(f'(x) = \frac{2x \sqrt{x^2 + 2} - (x^2 + 1) \frac{x}{\sqrt{x^2 + 2}}}{x^2 + 2}\). **Explicação:** Use a regra do quociente e da cadeia. 62. **Problema:** Calcule a integral \(\int \frac{dx}{x^3 \sqrt{1 - \frac{1}{x^2}}}\). **Resposta:** \(-\frac{\sqrt{x^2 - 1}}{x^2} + C\). **Explicação:** Use substituição trigonométrica. 63. **Problema:** Determine o limite \(\lim_{x \to \infty} \frac{2x^3 - 5x + 7}{4x^3 + 3x - 1}\). **Resposta:** \(\frac{1}{2}\). **Explicação:** Divida numerador e denominador por \(x^3\) e simplifique. 64. **Problema:** Encontre a derivada de \(f(x) = \ln(x^2 + x + 1)\). **Resposta:** \(f'(x) = \frac{2x + 1}{x^2 + x + 1}\). **Explicação:** Use a regra da cadeia para a função composta \(\ln(x^2 + x + 1)\). 65. **Problema:** Calcule a integral \(\int e^{x} \cosh(x) \, dx\). **Resposta:** \(\frac{e^{x}}{2} (\sinh(x) + \cosh(x)) + C\). **Explicação:** Use a definição de \(\cosh(x)\) e \(\sinh(x)\). 66. **Problema:** Determine o limite \(\lim_{x \to \infty} \frac{x^2 + 2x + 3}{x^2 - 4x + 1}\). **Resposta:** 1. **Explicação:** Divida o numerador e denominador por \(x^2\) e simplifique. 67. **Problema:** Encontre a derivada de \(f(x) = \arcsin\left(\frac{x}{\sqrt{x^2 + 4}}\right)\). **Resposta:** \(f'(x) = \frac{2}{(x^2 + 4) \sqrt{4 - x^2}}\). **Explicação:** Use a regra da cadeia para a função arcosseno.