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53. **Problema 53:** Calcule a integral \(\int \frac{1}{x^2 + 1} \, dx\).
a) \(\tan^{-1}(x) + C\)
b) \(\frac{1}{2} \tan^{-1}(x) + C\)
c) \(\frac{1}{x} + C\)
d) \(\ln(x) + C\)
**Resposta:** a) \(\tan^{-1}(x) + C\)
**Explicação:** A integral de \(\frac{1}{x^2 + 1}\) é \(\tan^{-1}(x) + C\).
54. **Problema 54:** Determine a derivada de \(f(x) = e^{x^2}\).
a) \(2xe^{x^2}\)
b) \(e^{x^2}\)
c) \(x^2 e^{x^2}\)
d) \(2x^2 e^{x^2}\)
**Resposta:** a) \(2xe^{x^2}\)
**Explicação:** Usando a regra da cadeia, temos \(f'(x) = e^{x^2} \cdot 2x\).
55. **Problema 55:** Calcule a integral \(\int_0^1 (1 + x^3)^{1/3} \, dx\).
a) \(\frac{3}{4}\)
b) \(\frac{1}{2}\)
c) \(\frac{2}{5}\)
d) \(\frac{4}{15}\)
**Resposta:** b) \(\frac{1}{2}\)
**Explicação:** Usando a substituição, a integral se torna \(\int_0^1 u^{1/3} \, du\).
56. **Problema 56:** Determine o limite \(\lim_{x \to 0} \frac{\sin(4x)}{x}\).
a) 0
b) 1
c) 4
d) Não existe
**Resposta:** c) 4
**Explicação:** Usando a propriedade do limite, temos \(\lim_{x \to 0} \frac{\sin(kx)}{x} =
k\), onde \(k=4\).
57. **Problema 57:** Calcule a integral \(\int_0^1 (1 - x^2)^{1/2} \, dx\).
a) \(\frac{\pi}{4}\)
b) \(\frac{1}{2}\)
c) \(\frac{1}{3}\)
d) \(\frac{1}{4}\)
**Resposta:** a) \(\frac{\pi}{4}\)
**Explicação:** Esta integral representa a área de um quarto de círculo de raio 1.
58. **Problema 58:** Determine a derivada de \(f(x) = \cos^2(x)\).
a) \(-2\sin(x)\cos(x)\)
b) \(-\sin^2(x)\)
c) \(2\sin(x)\cos(x)\)
d) \(-\cos^2(x)\)
**Resposta:** a) \(-2\sin(x)\cos(x)\)
**Explicação:** Usando a regra da cadeia, temos \(f'(x) = -2\sin(x)\cos(x) = -\sin(2x)\).
59. **Problema 59:** Calcule a integral \(\int_0^1 x^3 (1 - x^2) \, dx\).
a) \(\frac{1}{5}\)
b) \(\frac{1}{6}\)
c) \(\frac{1}{4}\)
d) \(\frac{1}{3}\)
**Resposta:** b) \(\frac{1}{6}\)
**Explicação:** Integrando, temos \(\int_0^1 (x^3 - x^5) \, dx = \left[\frac{x^4}{4} -
\frac{x^6}{6}\right]_0^1 = \frac{1}{4} - \frac{1}{6} = \frac{1}{12}\).
60. **Problema 60:** Determine o limite \(\lim_{x \to 1} \frac{x^2 - 1}{x - 1}\).
a) 0
b) 1
c) 2
d) Não existe
**Resposta:** c) 2
**Explicação:** Usando a fatoração, temos \(\lim_{x \to 1} \frac{(x-1)(x+1)}{x-1} = \lim_{x
\to 1} (x + 1) = 2\).
61. **Problema 61:** Calcule a integral \(\int_0^1 (1 - x^4)^{1/4} \, dx\).
a) \(\frac{1}{5}\)
b) \(\frac{4}{5}\)
c) \(\frac{2}{5}\)
d) \(\frac{3}{5}\)
**Resposta:** a) \(\frac{1}{5}\)
**Explicação:** Usando a substituição \(u = 1 - x^4\), a integral se torna \(\int_0^1
u^{1/4} \, du\).
62. **Problema 62:** Determine a derivada de \(f(x) = x^4 \ln(x)\).
a) \(4x^3 \ln(x) + x^3\)
b) \(x^3 \ln(x) + 4x^3\)
c) \(4x^2 \ln(x)\)
d) \(4x^3\)
**Resposta:** a) \(4x^3 \ln(x) + x^3\)
**Explicação:** Usando a regra do produto, temos \(f'(x) = 4x^3 \ln(x) + x^3\).
63. **Problema 63:** Calcule a integral \(\int_0^1 x^2 e^{x^3} \, dx\).
a) \(\frac{1}{3}(e - 1)\)
b) \(\frac{1}{4}(e^4 - 1)\)
c) \(\frac{1}{2}(e^2 - e)\)
d) \(\frac{1}{4}(e - 1)\)
**Resposta:** a) \(\frac{1}{3}(e - 1)\)
**Explicação:** Usando a substituição \(u = x^3\), temos \(\frac{1}{3}\int e^u \, du =
\frac{1}{3}(e - 1)\).
64. **Problema 64:** Determine o limite \(\lim_{x \to 0} \frac{\tan(3x)}{x}\).