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**Explicação**: Usando a série de Taylor para \( \sin(x) \):
\[
\sin(x) = x - \frac{x^3}{6} + O(x^5) \quad \Rightarrow \quad x - \sin(x) = \frac{x^3}{6} +
O(x^5)
\]
Portanto:
\[
\lim_{x \to 0} \frac{x - \sin(x)}{x^3} = \frac{1}{6}
\]
21. **Problema 21**: Calcule a integral \( \int_0^1 (4x^3 - 3x^2) \, dx \).
a) \( 0 \)
b) \( \frac{1}{4} \)
c) \( \frac{1}{3} \)
d) \( \frac{1}{2} \)
**Resposta**: b) \( \frac{1}{4} \)
**Explicação**: A integral é:
\[
\int_0^1 (4x^3 - 3x^2) \, dx = \left[ x^4 - x^3 \right]_0^1 = (1 - 1) - (0) = 0
\]
22. **Problema 22**: Calcule o limite \( \lim_{x \to 1} \frac{x^2 - 1}{x - 1} \).
a) \( 0 \)
b) \( 1 \)
c) \( 2 \)
d) \( \infty \)
**Resposta**: c) \( 2 \)
**Explicação**: Fatorando:
\[
\frac{x^2 - 1}{x - 1} = \frac{(x - 1)(x + 1)}{x - 1} = x + 1 \quad \Rightarrow \quad \lim_{x \to 1}
(x + 1) = 2
\]
23. **Problema 23**: Calcule \( \int_0^1 (2 - 3x + x^2) \, dx \).
a) \( 1 \)
b) \( \frac{1}{3} \)
c) \( \frac{2}{3} \)
d) \( 0 \)
**Resposta**: a) \( 1 \)
**Explicação**: A integral é:
\[
\int_0^1 (2 - 3x + x^2) \, dx = \left[ 2x - \frac{3x^2}{2} + \frac{x^3}{3} \right]_0^1 = (2 -
\frac{3}{2} + \frac{1}{3}) = 1
\]
24. **Problema 24**: Calcule \( \int \frac{1}{x^2 + 1} \, dx \).
a) \( \tan^{-1}(x) + C \)
b) \( \frac{1}{2} \tan^{-1}(x) + C \)
c) \( \frac{1}{x} + C \)
d) \( -\tan^{-1}(x) + C \)
**Resposta**: a) \( \tan^{-1}(x) + C \)
**Explicação**: A integral é:
\[
\int \frac{1}{x^2 + 1} \, dx = \tan^{-1}(x) + C
\]
25. **Problema 25**: Calcule o limite \( \lim_{x \to \infty} \frac{3x^2 + 2}{5x^2 + 1} \).
a) \( \frac{3}{5} \)
b) \( 0 \)
c) \( \infty \)
d) \( 1 \)
**Resposta**: a) \( \frac{3}{5} \)
**Explicação**: Dividindo o numerador e o denominador por \( x^2 \):
\[
\lim_{x \to \infty} \frac{3 + \frac{2}{x^2}}{5 + \frac{1}{x^2}} = \frac{3}{5}
\]
26. **Problema 26**: Calcule \( \int_0^{\pi} \sin(x) \, dx \).
a) \( 0 \)
b) \( 1 \)
c) \( 2 \)
d) \( \pi \)
**Resposta**: c) \( 2 \)
**Explicação**: A integral é:
\[
\int_0^{\pi} \sin(x) \, dx = [-\cos(x)]_0^{\pi} = -(-1 - 1) = 2
\]
27. **Problema 27**: Calcule \( \int x e^{x^2} \, dx \).
a) \( \frac{1}{2} e^{x^2} + C \)
b) \( e^{x^2} + C \)
c) \( x^2 e^{x^2} + C \)
d) \( \frac{1}{2} x e^{x^2} + C \)
**Resposta**: a) \( \frac{1}{2} e^{x^2} + C \)
**Explicação**: Usando a substituição \( u = x^2 \), \( du = 2x \, dx \):
\[
\int x e^{x^2} \, dx = \frac{1}{2} e^{x^2} + C
\]
28. **Problema 28**: Calcule o limite \( \lim_{x \to 0} \frac{\tan(3x)}{x} \).
a) \( 3 \)
b) \( 0 \)
c) \( \infty \)
d) \( 1 \)