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INTEGRAL INDEFINIDA: 12/NOV/2013 Definição 1: Uma função F(x) é chamada de primitiva da função f(x) no intervalo I se para todo x ∈ I, tem-se: F’(x) = f(x) Exemplo: Seja f(x)= x 3 , então F(x)= 4 x 4 é uma primitiva de f nos reais (R), pois F’(x)= x3 = f(x). Também, F(x) = 4 x 4 +3 é uma primitiva de f em R, pois F’(x) = x3 = f(x). Portanto, toda e qualquer F(x) = c 4 x 4 , para todo cR é primitiva de f pois F’(x) = x3 = f(x). Proposição 1: Seja F uma primitiva da função f no intervalo I. Então, G(x) = F(x) + c, cR, também é uma primitiva de f no intervalo I. Proposição 2: Se F e G são primitivas de uma função f num intervalo I, então existe cR tal que G(x) = F(x) + c, para todo x ∈ I. Prova: Seja H(x) = F(x) − G(x) então, para todo xI, temos que: H’(x) = F’(x) – G’(x) = f(x) – f(x) = 0. Logo, através do Teorema do Valor Médio, sabemos que existe pelo menos um valor cI tal que H’(x=c) = 0 H(x)=c. Portanto, para todo xI tem-se: F(x) − G(x)=c. Definição 2: Seja F(x) uma primitiva da função f(x) no intervalo I. A expressão F(x) + c, com cR é chamada a integral indefinida da função f e é assim representada: f(x)(x)F' c F(x) dx f(x) NOTA: Se em particular F(x)=f(x) for a primitiva de f ’(x) então c f(x) dx (x)' f Teorema da Linearidade da Integral: Sejam F, G primitivas de f e g, respectivamente, num intervalo e , R. Então, F + G é uma primitiva de f + g. Prova: Se por hipótese, F e G são primitivas de f e g, respectivamente, então são válidas as seguintes relações: g(x)=(x)G' f(x)=(x)F' Por outro lado, sendo T=F uma função primitiva de t então T’(x)= t(x)=F’(x)=f(x). Conclusão: F é função primitiva de f. De modo análogo, G é função primitiva de g. Devemos agora avaliar o que acontece com a função primitiva V quando esta for dada por V=F + G. Se v=V’ então v=d(F + Gf + g. Conclusão: F + G é uma primitiva de f + g. O resultado do teorema da Linearidade do Integral nos permite constatar que: c βG(x) αF(x) g(x)dxβ f(x)dxα βcαc βG(x) αF(x) βcβG(x)αcαF(x) βg(x)dx αf(x)dx cG(x)β cF(x)α βg(x)dxαf(x)dx cβG(x) αF(x) dx βg(x)αf(x) 21 21 21 Com base no resultado no teorema da Linearidade do Integral podemos estabelecer as seguintes regras: REGRAS ALGÉBRICAS PARA INTEGRAÇÃO INDEFINIDA 1. Regra da multiplicação por uma constante K: f(x)dxK Kf(x)dx 2. Regra da soma: g(x)dxf(x)dxdxg(x)f(x) 3. Regra da diferença: g(x)dxf(x)dxdxg(x)f(x) REGRA PARA INTEGRAR FUNÇÕES COMUNS 1. REGRA DA CONSTANTE: c Kx Kdx 2. REGRA DA POTÊNCIA: -1nqualquer para c, 1n x dx x 1 n n 3. REGRA DO LOGARÍTMO: 0qualquer x para c, xln dx x 1 4. REGRA DA EXPONENCIAL: 0Kx para c, eK 1 dx e KxKx Determine os integrais: 1. dx53x-8x-x2 235 2. dx x 72xx3 3. dtte3 5t- 4. dxe1 2 x 5. dxe x 3 x2 – 000 –
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