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46. **Problema 46**: Calcule a integral \(\int \frac{1}{x^3 + x} \, dx\).
a) \(\frac{1}{2} \ln|x| + C\)
b) \(-\frac{1}{2} \ln|x| + C\)
c) \(\frac{1}{4} \ln|x^2 + 1| + C\)
d) \(\frac{1}{2} \ln|x^2 + 1| + C\)
**Resposta correta**: d) \(\frac{1}{2} \ln|x^2 + 1| + C\)
**Explicação**: Usamos frações parciais para resolver a integral.
47. **Problema 47**: Encontre a solução da equação \(y' = -y\).
a) \(y = Ce^{-x}\)
b) \(y = Ce^{x}\)
c) \(y = Ce^{-2x}\)
d) \(y = Ce^{2x}\)
**Resposta correta**: a) \(y = Ce^{-x}\)
**Explicação**: A equação é separável e resulta na solução dada.
48. **Problema 48**: Calcule a integral \(\int \sin^2(x) \, dx\).
a) \(\frac{1}{2} x - \frac{1}{4} \sin(2x) + C\)
b) \(\frac{1}{2} x + \frac{1}{4} \sin(2x) + C\)
c) \(-\frac{1}{4} \sin(2x) + C\)
d) \(\sin(x) + C\)
**Resposta correta**: a) \(\frac{1}{2} x - \frac{1}{4} \sin(2x) + C\)
**Explicação**: Usamos a identidade \(\sin^2(x) = \frac{1 - \cos(2x)}{2}\).
49. **Problema 49**: Calcule o limite \(\lim_{x \to \infty} \frac{3x^2 + 2}{5x^2 + 1}\).
a) \(\frac{3}{5}\)
b) 0
c) 1
d) \(\infty\)
**Resposta correta**: a) \(\frac{3}{5}\)
**Explicação**: Dividimos todos os termos por \(x^2\) e analisamos o limite.
50. **Problema 50**: Calcule a derivada de \(f(x) = \ln(x^2 + 1)\).
a) \(\frac{2x}{x^2 + 1}\)
b) \(\frac{1}{x^2 + 1}\)
c) \(\frac{2}{x^2 + 1}\)
d) \(\frac{x}{x^2 + 1}\)
**Resposta correta**: a) \(\frac{2x}{x^2 + 1}\)
**Explicação**: Usamos a regra da cadeia: \(f'(x) = \frac{1}{x^2 + 1} \cdot 2x\).
51. **Problema 51**: Determine a integral \(\int \frac{1}{x^2 - 4} \, dx\).
a) \(\frac{1}{4} \ln|x - 2| - \frac{1}{4} \ln|x + 2| + C\)
b) \(\frac{1}{4} \ln|x - 2| + \frac{1}{4} \ln|x + 2| + C\)
c) \(-\frac{1}{4} \ln|x^2 - 4| + C\)
d) \(\frac{1}{4} \ln|x^2 - 4| + C\)
**Resposta correta**: a) \(\frac{1}{4} \ln|x - 2| - \frac{1}{4} \ln|x + 2| + C\)
**Explicação**: Usamos frações parciais para resolver a integral.
52. **Problema 52**: Calcule a integral \(\int x^3 e^{x^4} \, dx\).
a) \(\frac{1}{4} e^{x^4} + C\)
b) \(-\frac{1}{4} e^{x^4} + C\)
c) \(\frac{1}{4} e^{x^4} + C\)
d) \(-e^{x^4} + C\)
**Resposta correta**: a) \(\frac{1}{4} e^{x^4} + C\)
**Explicação**: Usamos a substituição \(u = x^4\), onde \(du = 4x^3 dx\).
53. **Problema 53**: Calcule o limite \(\lim_{x \to 0} \frac{\cos(x) - 1}{x^2}\).
a) \(-\frac{1}{2}\)
b) 0
c) 1
d) \(\infty\)
**Resposta correta**: a) \(-\frac{1}{2}\)
**Explicação**: Usamos a série de Taylor para \(\cos(x)\) e simplificamos.
54. **Problema 54**: Calcule a derivada de \(f(x) = x \ln(x)\).
a) \(\ln(x) + 1\)
b) \(\ln(x) - 1\)
c) \(1\)
d) \(\frac{1}{x}\)
**Resposta correta**: a) \(\ln(x) + 1\)
**Explicação**: Usamos a regra do produto: \(f'(x) = 1 \cdot \ln(x) + x \cdot \frac{1}{x}\).
55. **Problema 55**: Encontre a solução da equação \(y' = 3y^2\).
a) \(y = \frac{1}{C - 3x}\)
b) \(y = Ce^{3x}\)
c) \(y = Ce^{-3x}\)
d) \(y = C + 3x\)
**Resposta correta**: a) \(y = \frac{1}{C - 3x}\)
**Explicação**: A equação é separável e resulta na solução dada.
56. **Problema 56**: Calcule a integral \(\int \tan(x) \, dx\).
a) \(-\ln|\cos(x)| + C\)
b) \(\ln|\sin(x)| + C\)
c) \(\ln|\tan(x)| + C\)
d) \(-\ln|\tan(x)| + C\)
**Resposta correta**: a) \(-\ln|\cos(x)| + C\)
**Explicação**: Usamos a identidade \(\tan(x) = \frac{\sin(x)}{\cos(x)}\) e integração por
partes.
57. **Problema 57**: Calcule o limite \(\lim_{x \to \infty} \frac{2x^2 + 3x + 5}{4x^2 + 2x +
1}\).
a) \(\frac{1}{2}\)
b) 0
c) 1