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ETAPA 1 Aula-tema: Integral Definida. Integral Indefinida. PASSO 1 Integrais definida, indefinidas e cálculo de áreas. Desde a antiguidade até os dias de hoje,os matematicos vem aprimorando e pesquisando novos meios de responder questões para o desenvolvimento humano, dentre elas buscam resolver problemas para encontrar o valor exato da area de uma região bidimensional cuja fronteira consiste de uma ou mais curvas, ou de uma superficie tridimensional, cuja fronteira tambem consiste de pelo menos uma curva... O cálculo integral foi implementado por Johann Bernoulli e publicado primeiramente por seu irmão mais velho Jakob Bernoulli, no século XVII. Como uma consequência do poder do Teorema Fundamental do Cálculo de Newton e Leibniz, integrais eram consideradas simplesmente como derivadas "inversas". A integral é um ramo muito importante da Matemática, é desenvolvido a partir da álgebra e da geometria e tem como principal aplicação a taxas de variação das grandezas. Com as integrais, podemos analisar a variação de determinados valores em uma função, no cálculo de integrais também, se facilita muito o estudo de área. O matemático Isaac Newton ao pensar na área da região entre uma curva e o eixo horizontal como uma variável; o extremo esquerdo era fixo, mas o extremo direito podia variar. O primeiro trabalho de Newton que foi publicado ele montou uma tabela extensa de integrais de funções algébricas , e para curvas as quais não podia desenvolver fórmulas de integração, inventou técnicas geométricas de quadratura. Usando o Teorema Fundamental do Cálculo, Newton desenvolveu as técnicas básicas para avaliar integrais usadas hoje em dia, incluindo os métodos de substituição e integração por partes. A integral indefinida é o processo inverso da derivada, onde uma função F(x) é chamada de primitiva da função f(x) que está sempre definida sobre algum intervalo. Quando não determinamos o intervalo e nos referimos a duas primitivas da mesma função f, entendemos que essas funções são primitivas de f no mesmo intervalo i. A integral definida é o limite da soma das áreas dos retângulos que resultam na sua área e que somadas em um intervalo de `a’ a `b’ resultam na área da figura plana e pode ser classificada como própria ou imprópria, convergentes ou divergentes. Ao contrário da integral indefinida, a integral definida é um número e não depende de uma variável x. Site: http://professorjanildoarantes.blogspot.com.br/2009/08/historia-do-calculo-diferencial-e.html http://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/v18a34.pdf PASSO 2 Responder desafios A, B, C e D. Desafio A. RESPOSTA: LETRA B DESAFIO B: 1000 + 50 + C 1000q + + C 1000q + 25 + + C Como ‘C = 10.000’, então: C(q) = 10.000 + 1.000q + 25 RESPOSTA: LETRA A DESAFIO C: C(t) = 16.1 4 2 RESPOSTA: LETRA C DESAFIO D: x [-3,2] RESPOSTA: LETRA A PASSO 3 Marquem a resposta correta dos desafios A, B, C e D, justificando através dos cálculos realizados, o porquê de uma alternativa ter sido considerada. Para o desafio A Número associado: 3 Para o desafio B Número associado: 0 Para o desafio C Número associado: 1 Para o desafio D Número associado: 9 PASSO 4 Relatório 1 Desafio A. DESAFIO B: 1000 + 50 + C 1000q + + C 1000q + 25 + + C Como ‘C = 10.000’, então: C(q) = 10.000 + 1.000q + 25 DESAFIO C: C(t) = 16.1 4 2 DESAFIO D: x [-3,2] A sequência dos números encontrados, após a associação feita no passo 3. 3019. ETAPA 2 Aula-tema: Integração por Substituição. Integração por Partes. PASSO 1 Conceito de integrais por partes e por substituição Desde á muito anos atras os matemáticos vem contribuindo com a construção de uma poderosa ferramenta matemática que é o Cálculo. Com muitos anos de estudos os matematicos desenvolveram novas idéias e aperfeiçoou os métodos para o estudo e a aplicação do Cálculo em diferentes áreas do conhecimento, no qual até os dias atuais, quando o Cálculo Diferencial e Integral torna-se uma ferramenta indispensável. A integração está relacionada com o problema de determinar a área de certas figuras planas, mas também possui muitas outras interpretações possíveis, é usada para a obtenção de uma função primitiva a partir de outra que foi dada anteriormente e estima o valor numérico de uma integral. Os primeiros problemas que surgiu na História relacionado com as integrais são os de quadratura que é um termo antigo que se tornou sinônimo do processo de determinar áreas.Um dos problemas enfrentados pelos gregos foi a medição de superfícies a fim de encontrar suas áreas. Quando os matematicos começaram a estudar as áreas de figuras planas, eles a relacionavam com a área do quadrado, por ser esta figura plana mais simples. Assim buscavam encontrar um quadrado que tivesse a área igual a da figura em questão. Dois métodos usados são: integração por substituição onde existe uma redefinição da expressão da variável independente, e o da integração por partes, que consiste em utilizar uma fórmula específica para simplificar a integral. A integral por substituição, para as derivadas, é o fruto da regra da cadeia, sendo um método de integração fundamental para a resolução de integrais que evidentemente não possuem um elemento como primitivo. A integral por partes consiste em quebrar uma integral de mais fácil entendimento em um produto de funções para serem mais simples de se trabalhar. SITE: http://www.bib.unesc.net/biblioteca/sumario/000026/00002603.pdf http://ecalculo.if.usp.br/historia/historia_integrais.htm Passo 2 Considerem as seguintes igualdades: (I) Derivando u: u = – 6t (2t – 6)dt = du (2.t – 2.3)dt = du 2(t - 3)dt = du (t – 3)dt = (-1)(3 – t)dt = (3 – t)dt = - Substituindo temos: RESPOSTA: VERDADEIRO (II) Tabela: Substituindo temos: RESPOSTA: VERDADEIRO Podemos afirmar que: RESPOSTA: LETRA A Passo 3 Marcar a resposta correta do desafio proposto no passo 2, justificando, por meio dos cálculos realizados, os valores lógicos atribuídos. Número associado: 4 Passo 4 Relatório 2 (I) Derivando u: u = – 6t (2t – 6)dt = du (2.t – 2.3)dt = du 2(t - 3)dt = du (t – 3)dt = (-1)(3 – t)dt = (3 – t)dt = - Substituindo temos: RESPOSTA: VERDADEIRO (II) Tabela: Substituindo temos: RESPOSTA: VERDADEIRO A sequência dos números encontrados, após a associação feita no passo 3. 4