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- D) \(\frac{3}{2}\)
**Resposta:** B) \(\frac{7}{3}\)
**Explicação:** A antiderivada é:
\[
\int (3x^2 + 2) \, dx = x^3 + 2x + C.
\]
Avaliando de 0 a 1:
\[
\left[1^3 + 2 \cdot 1\right] - \left[0\right] = 1 + 2 = 3.
\]
22. **Problema 22:** Determine o valor de \(\lim_{x \to \infty} \frac{2x^2 + 3x + 1}{4x^2 - x +
2}\).
- A) \(\frac{1}{2}\)
- B) \(\frac{2}{4}\)
- C) 0
- D) 1
**Resposta:** A) \(\frac{1}{2}\)
**Explicação:** Para limites em \(\infty\), consideramos os termos de maior grau:
\[
\lim_{x \to \infty} \frac{2x^2 + 3x + 1}{4x^2 - x + 2} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}.
\]
23. **Problema 23:** Calcule a integral \(\int x e^{2x} \, dx\).
- A) \(\frac{1}{2} e^{2x} (x - \frac{1}{2}) + C\)
- B) \(\frac{1}{2} e^{2x} (x + \frac{1}{2}) + C\)
- C) \(\frac{1}{2} e^{2x} (x + 1) + C\)
- D) \(\frac{1}{2} e^{2x} (x - 1) + C\)
**Resposta:** A) \(\frac{1}{2} e^{2x} (x - \frac{1}{2}) + C\)
**Explicação:** Usamos integração por partes. Seja \(u = x\) e \(dv = e^{2x}dx\). Então,
\(du = dx\) e \(v = \frac{1}{2} e^{2x}\).
Aplicando a fórmula de integração por partes:
\[
\int u \, dv = uv - \int v \, du.
\]
Portanto,
\[
\int x e^{2x} \, dx = \frac{1}{2} x e^{2x} - \frac{1}{4} e^{2x} + C = \frac{1}{2} e^{2x} (x -
\frac{1}{2}) + C.
\]
24. **Problema 24:** Encontre a derivada de \(f(x) = \sqrt{x^2 + 1}\).
- A) \(\frac{x}{\sqrt{x^2 + 1}}\)
- B) \(\frac{1}{\sqrt{x^2 + 1}}\)
- C) \(\frac{2x}{\sqrt{x^2 + 1}}\)
- D) \(\frac{1}{2\sqrt{x^2 + 1}}\)
**Resposta:** A) \(\frac{x}{\sqrt{x^2 + 1}}\)
**Explicação:** Usamos a regra da cadeia:
\[
f'(x) = \frac{1}{2\sqrt{x^2 + 1}} \cdot 2x = \frac{x}{\sqrt{x^2 + 1}}.
\]
25. **Problema 25:** Calcule a integral \(\int \frac{1}{x^2 + 4} \, dx\).
- A) \(\frac{1}{2} \tan^{-1}\left(\frac{x}{2}\right) + C\)
- B) \(\tan^{-1}(x) + C\)
- C) \(\frac{1}{4} \tan^{-1}(x) + C\)
- D) \(\frac{1}{4} \tan^{-1}\left(\frac{x}{2}\right) + C\)
**Resposta:** A) \(\frac{1}{2} \tan^{-1}\left(\frac{x}{2}\right) + C\)
**Explicação:** Usamos a substituição \(u = \frac{x}{2}\), então \(du = \frac{1}{2}dx\) ou
\(dx = 2du\). A integral se torna:
\[
\int \frac{1}{x^2 + 4} \, dx = \int \frac{2}{4u^2 + 4} \, du = \frac{1}{2} \tan^{-
1}\left(\frac{x}{2}\right) + C.
\]
26. **Problema 26:** Resolva a equação diferencial \(\frac{dy}{dx} = 2xy\).
- A) \(y = Ce^{x^2}\)
- B) \(y = Ce^{-x^2}\)
- C) \(y = Cx^2\)
- D) \(y = C + x^2\)
**Resposta:** A) \(y = Ce^{x^2}\)
**Explicação:** Esta é uma equação diferencial separável. Separando as variáveis,
temos:
\[
\frac{dy}{y} = 2x \, dx.
\]
Integrando ambos os lados, obtemos:
\[
\ln|y| = x^2 + C \implies y = Ce^{x^2}.
\]
27. **Problema 27:** Calcule a integral \(\int_0^{\pi/2} \sin^2(x) \, dx\).
- A) \(\frac{\pi}{4}\)
- B) \(\frac{\pi}{2}\)
- C) \(\frac{\pi}{3}\)
- D) \(\frac{\pi}{6}\)
**Resposta:** A) \(\frac{\pi}{4}\)
**Explicação:** Usamos a identidade \(\sin^2(x) = \frac{1 - \cos(2x)}{2}\):