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1 2ª Lista de Exercícios Integrais Definidas e Cálculo de Área 1. Calcule as seguintes integrais definidas: (a) 3 1 2 23 dx x 5x4x2 (b) 1 2 3 0 t t t dt (c) 6 3 dx4x 2. Uma partícula move-se com uma velocidade de v(t) m/s ao longo de um eixo s. Ache o deslocamento e a distância percorrida pela partícula, durante o intervalo de tempo dado. a) v(t) sen(t); 0 t 2 . b) v(t) cos(t); t 2 . 2 3. Uma partícula move-se com aceleração 2m/s ao longo de um eixo s e tem velocidade 0v m /s , no instante t 0 . Ache o deslocamento e a distância percorrida pela partícula durante o intervalo de tempo dado. a) 0a(t) 2; v 3; 1 t 4 b) 0 1 a(t) ; v 2; 0 t 3 5t 1 4. Um país tem 100 bilhões de m3 de reserva de gás natural. Se A(t) denota o total de gás consumido após t anos, então dA/dt é a taxa de consumo. Se a taxa de consumo é prevista em 5 + 0,01t bilhões de m3 por ano, qual o tempo aproximado, em anos, em que as reservas estarão esgotadas? Através da integral indefinida podemos calcular a área limitada por uma curva y=f(x) e o eixo Ox, onde a x b. Esse link é obtido com o uso do Teorema Fundamental do Cálculo. 5. a) Usando integrais, calcule a área limitada pela reta y=x e o eixo Ox, onde 1 ≤ x ≤ 3. b) Confira o resultado obtido calculando a área com seus conhecimentos do Ensino Médio. x y EETI – Escola de Engenharia e TI Disciplina: Cálculo Integral Curso: Engenharia Professor (a): Lourena Cruz 2 6. a) Usando integrais, calcule a área limitada pelas retas y=x+1, y=-x+5, e os eixos coordenados Ox e Oy. b) Confira o resultado obtido calculando a área com seus conhecimentos anteriores. x y -4 4 -4 -2 2 7. Calcule a área determinada pelo gráfico da função y=x2 +1 (parábola) pela reta y=-2x+4, e os eixos coordenados Ox e Oy. x y y = 1+x^2 y = -2x+4 8. Determine a área limitada pela parábola y = x2 + 1 e pela reta y = –x + 3 . 9.Visualize os gráficos abaixo e determine a área da região do plano limitada por essas curvas. (a) xy = 4 e x + y = 5. (b) y = 2x, y = 2x - x2, x = 0 e x = 2. (c) y = 2x, y = 1 e y = 2/x (d) y = x3 – 3x, y = 2x2 (e) y = x3 e y=x2 + 2x (f) y = 9/x, y = 9x, y = x 10. Determine o valor das áreas sombreadas nas figuras abaixo. Se possível verifique suas respostas usando áreas conhecidas no Ensino Médio (triângulos, trapézios) ou em um programa computacional. a) b) c) d) 3 Integração de frações racionais por decomposição de frações parciais. 11. Resolva as integrais abaixo. a) 1x dx 2 b) 6x5x dx 2 c) x3x dx 2 d) dx )7x)(1x( 3x2 e) dx x3x 1xx 2 2 f) dx 4x3x 10x5 2 g) dx 1x 2xx 2 2 h) dx xx2x 6x20x5 23 2 i) dx x2x 4x2 23 j) 4 2 3 2 3 1 6 x x dx x x x k) 2 2 0 dx a x a l) 9 5 2 x dx x x m) 1 20 2 3 1 x dx x n) 2 2 1 4 7 12 2 3 x x dx x x x Integração de funções racionais quando o denominador possui fatores irredutíveis de 2º grau. 12. Resolva as integrais abaixo. a) 2 3 2 4 4 x x dx x x b) dx 1x1x 3x2x 22 2 c) dx x x 1 2 4 4 d) 2x2x dx 2 e) 2x2x dx x 2 f) 6x4x dx3) x2( 2 g) 1xx dx x 2 h) 2 2 3 9 12 8 x dx x x i) 2 2 4 3 2 4 4 3 x x dx x x j) x2x2x dx 2)3xx( 23 2 k) 6x4x)1x( dx 10)x( 2 2 Respostas 1) a) 10/3; b) 1/70; c) 53/2; 2) a) deslocamento=1; distância=1 b) deslocamento=-1; distância=3 3) a) deslocamento= - 6; distância= 13/2 b) deslocamento = 204/25; distância = 204/25 4) aproximadamente 19,62 anos 5) Área igual a 2. 6) Calcule as interseções entre as curvas para depois integrar em cada intervalo conveniente. 4 7) 7 3 𝑢. 𝑎. 8) 4,5; 9) a) 15 8ln (2) 2 ; b) 3 4 ln(2) 3 ; c) 3 2ln(2) 4 ; d) 71 6 ; e) 37 12 f) 18ln(3) ; 10) a) 7/3; b) 8/3; c) 5/2; d) 11/4 11) a) C1x 2 1 1x 2 1 lnln b) C3x2x lnln c) C3x 3 1 x 3 1 lnln d) C7xln 6 11 1xln 6 1 e) 1 7 ln ln 3 3 3 x x x C f) 2 ln 4 3ln 1x x C g) 2ln 1 ln 1x x x C h) C1xx 6 1x 9 lnln i) Cx22x 2 x 2 lnln j) x + 2 1 1 11 ln ln 2 ln 3 2 6 2 3 x x x x C k) Cax a2 1 ax a2 1 lnln l) 2ln 5 ln 2x x C m) 1 2ln 2 2 n) 3ln 5 9 2ln 5 27 12) a) C)2/x(arctg 2 1 )4xln( 2 1 xln 2 b) C x1 1 1xln1xlnarctgx 2 C 1x 1x ln 2 1 arctgxx2 d) C)1x(arctg e) C)1x(arctg2x2xln)2/1( 2 f) C 2 2x arctg 2 2 6x4xln 2 g) C)2/1x( 3 32 arctg 3 3 1xxln)2/1( 2 h) C 2 2x3 arctg 18 13 8x12x9ln 9 1 2 i) C 2 1x2 arctg 24 1 3x4x4ln 8 1 x 2 j) C)1x(arctgxln k) C2/)2x(arctg 221xln
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