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31. **Problema 31:** Calcule o valor de \(\int_0^\infty x e^{-x^2} \, dx\).
a) \(\frac{1}{2}\)
b) \(\frac{\sqrt{\pi}}{2}\)
c) \(\frac{1}{4}\)
d) \(\frac{1}{\sqrt{2}}\)
**Resposta:** a) \(\frac{1}{2}\)
**Explicação:** Usando a substituição \(u = x^2\), a integral se transforma e a resposta é
obtida.
32. **Problema 32:** Determine a integral \(\int_0^1 x^2 (1 - x) \, dx\).
a) \(\frac{1}{4}\)
b) \(\frac{1}{5}\)
c) \(\frac{1}{6}\)
d) \(\frac{1}{3}\)
**Resposta:** b) \(\frac{1}{5}\)
**Explicação:** Integrando, temos \(\int_0^1 (x^2 - x^3) \, dx = \left[\frac{x^3}{3} -
\frac{x^4}{4}\right]_0^1 = \frac{1}{3} - \frac{1}{4} = \frac{1}{12}\).
33. **Problema 33:** Calcule a derivada de \(f(x) = \ln(x^3 + 1)\).
a) \(\frac{3x^2}{x^3 + 1}\)
b) \(\frac{1}{x^3 + 1}\)
c) \(\frac{3}{x^3 + 1}\)
d) \(\frac{3x^2}{x^2 + 1}\)
**Resposta:** a) \(\frac{3x^2}{x^3 + 1}\)
**Explicação:** Usando a regra da cadeia, temos \(f'(x) = \frac{1}{x^3 + 1} \cdot 3x^2\).
34. **Problema 34:** Determine o limite \(\lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x}\).
a) 0
b) 1
c) 2
d) Não existe
**Resposta:** b) 1
**Explicação:** Usando a definição de derivada, temos \(\lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x} =
e^0 = 1\).
35. **Problema 35:** Calcule a integral \(\int_0^1 x^4 (1 - x^3) \, dx\).
a) \(\frac{1}{6}\)
b) \(\frac{1}{5}\)
c) \(\frac{1}{12}\)
d) \(\frac{1}{15}\)
**Resposta:** a) \(\frac{1}{6}\)
**Explicação:** Integrando, temos \(\int_0^1 (x^4 - x^7) \, dx = \left[\frac{x^5}{5} -
\frac{x^8}{8}\right]_0^1 = \frac{1}{5} - \frac{1}{8} = \frac{3}{40}\).
36. **Problema 36:** Determine 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 \(\tan^{-1}(x) + C\).
37. **Problema 37:** Calcule o valor de \(\int_0^1 (1 - x^2)^{3/2} \, dx\).
a) \(\frac{1}{3}\)
b) \(\frac{2}{5}\)
c) \(\frac{2}{3}\)
d) \(\frac{\pi}{4}\)
**Resposta:** c) \(\frac{2}{3}\)
**Explicação:** Usando a substituição \(u = 1 - x^2\), a integral se torna \(\int_0^1
u^{3/2} \, du\).
38. **Problema 38:** Determine a derivada de \(f(x) = x^2 \ln(x)\).
a) \(2x \ln(x) + x\)
b) \(x \ln(x) + 2x\)
c) \(x^2 \frac{1}{x}\)
d) \(2x^2 \ln(x)\)
**Resposta:** a) \(2x \ln(x) + x\)
**Explicação:** Usando a regra do produto, temos \(f'(x) = 2x \ln(x) + x\).
39. **Problema 39:** Calcule a integral \(\int_0^1 \sin^2(\pi x) \, dx\).
a) \(\frac{1}{2}\)
b) \(\frac{1}{4}\)
c) \(\frac{1}{3}\)
d) \(\frac{1}{6}\)
**Resposta:** a) \(\frac{1}{2}\)
**Explicação:** Usando a identidade \(\sin^2(x) = \frac{1 - \cos(2x)}{2}\), a integral se
torna \(\frac{1}{2} \int_0^1 (1 - \cos(2\pi x)) \, dx\).
40. **Problema 40:** Determine o limite \(\lim_{x \to 0} \frac{\tan(5x)}{x}\).
a) 0
b) 1
c) 5
d) Não existe
**Resposta:** c) 5
**Explicação:** Usando a propriedade do limite, temos \(\lim_{x \to 0} \frac{\tan(kx)}{x} =
k\), onde \(k=5\).
41. **Problema 41:** 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 \(\int_0^1
u^{1/4} \, du\).