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29. **Problema 29:** Qual é o ecossistema principal da série \( \sum_{n=1}^{\infty}
\frac{1}{n^3} \)?
A) \( 0 \)
B) Converge
C) Diverge
D) Depende de n
**Resposta correta:** B) Converge
**Explicação:** A série \( \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n^p} \) converge para \( p > 1 \),
logo \( p = 3 \) implica convergência.
30. **Problema 30:** Calcule o valor do limite \( \lim_{x \to 0} \frac{\ln(1 + x)}{x} \).
A) 0
B) 1
C) \( \infty \)
D) -1
**Resposta correta:** B) 1
**Explicação:** Pelo uso da regra de L'Hôpital, temos \( \frac{1}{1+x} \) que avalia para 1
em \( x = 0 \).
31. **Problema 31:** Calcule a integral \( \int_0^{\pi/2} \cos^2(x) \, dx \).
A) \( \frac{\pi}{4} \)
B) \( \frac{\pi}{2} \)
C) \( \frac{1}{2} \)
D) \( \frac{3\pi}{8} \)
**Resposta correta:** D) \( \frac{\pi}{4} \)
**Explicação:** Utilizando a identidade \( \cos^2(x) = \frac{1 + \cos(2x)}{2} \) e
integrando de 0 a \( \frac{\pi}{2} \), temos \( \frac{\pi}{4} \).
32. **Problema 32:** Determine a integral \( \int e^{3x} \sin(2e^{3x}) \, dx \).
A) \( e^{3x} \cdot \sin(2e^{3x}) \)
B) \( \frac{e^{3x}}{3} \sin(2e^{3x}) \)
C) \( \frac{2}{13} e^{3x} \sin(2e^{3x}) + C \)
D) Não possui uma solução em funções elementares
**Resposta correta:** D) Não possui uma solução em funções elementares
**Explicação:** A integral não pode ser expressa em termos de funções elementares.
33. **Problema 33:** Calcule o limite \( \lim_{x \to \infty} \frac{6x^4 + 2x^2 - 4}{3x^4 + 5} \).
A) 0
B) 2
C) 2
D) \(\infty\)
**Resposta correta:** C) 2
**Explicação:** Dividindo todos os termos por \( x^4 \), obtemos \( \lim_{x \to \infty}
\frac{6 + \frac{2}{x^2} - \frac{4}{x^4}}{3 + \frac{5}{x^4}} = \frac{6}{3} = 2 \).
34. **Problema 34:** Calcule a integral \( \int_0^1 x^{x^2} \, dx \).
A) \( \frac{1}{2} \)
B) \( e^{-1/2} \)
C) \( \ln(1) \)
D) Valor não elementar
**Resposta correta:** D) Valor não elementar
**Explicação:** Esta integral não possui solução em termos de funções elementares.
35. **Problema 35:** Calcule \( \int_0^{\infty} x^2 e^{-x} \, dx \).
A) \( 2 \)
B) \( 4 \)
C) \( 6 \)
D) \( 3! \)
**Resposta correta:** C) \( 2 \)
**Explicação:** Essa integral é relacionada à integral gama, onde \( \Gamma(n) = (n-1)!
\). Portanto, \( \int_0^{\infty} x^2 e^{-x} \, dx = 2! = 2 \).
36. **Problema 36:** Calcule o valor da derivada de \( \ln(x^2 + 1) \).
A) \( \frac{2x}{x^2 + 1} \)
B) \( \frac{x}{x^2 + 1} \)
C) \( \frac{1}{2x} \)
D) \( \frac{1}{x} \)
**Resposta correta:** A) \( \frac{2x}{x^2 + 1} \)
**Explicação:** Aplicando a regra da cadeia, temos \( \frac{1}{x^2+1} \cdot 2x =
\frac{2x}{x^2 + 1} \).
37. **Problema 37:** Calcule \( \int_1^2 x^3 \, dx \).
A) \( \frac{15}{4} \)
B) \( \frac{12}{5} \)
C) \( 4 \)
D) \( 3 \)
**Resposta correta:** A) \( \frac{15}{4} \)
**Explicação:** A integral é \( \left[\frac{x^4}{4}\right]_1^2 = \frac{16}{4} - \frac{1}{4} =
\frac{15}{4} \).
38. **Problema 38:** Calcule a série \( \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n^2} \).
A) \( 1 \)
B) \( \frac{\pi^2}{6} \)
C) \( \infty \)
D) \( \frac{1}{2} \)
**Resposta correta:** B) \( \frac{\pi^2}{6} \)
**Explicação:** Essa é a famosa série de Basileia e sua soma é \( \frac{\pi^2}{6} \).
39. **Problema 39:** Determine o limite \( \lim_{x \to 0} \frac{\sin(2x)}{x} \).
A) 0
B) 1
C) 2
D) Não existe
**Resposta correta:** C) 2
**Explicação:** Usando a regra \( \lim_{x \to 0} \frac{\sin(kx)}{x} = k \), temos \( k = 2 \).