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1 UFERSA - Universidade Federal Rural do Semi-árido Campus de Pau dos Ferros Disciplina: Cálculo II Semestre: 2016.2 Professor: Fernando Henrique Fernandes LISTA DE EXERCÍCIOS – UNIDADE I 1) Calcule as primitivas 𝐹 (𝑥) das funções 𝑓 (𝑥) que satisfaçam as condições especificadas: a. 𝑓(𝑥) = √𝑥 4 , 𝐹(1) = 2 b. 𝑓(𝑥) = 𝑥2 + 1 𝑥2 , 𝐹(1) = 0 c. 𝑓(𝑥) = (𝑥 + 1)−1, 𝐹(0) = 2 d. 𝑓(𝑥) = 𝑥 2 3 + 𝑥, 𝐹(1) = 1 e. 𝑓(𝑥) = 1 𝑥2 + 1, 𝐹(2) = 0 2) Determine a função 𝑓 (𝑥) que satisfaz 𝑓′′(𝑥) = 𝑥2 + 𝑒𝑥 , 𝑓(0) = 2, 𝑓′(0) = 1 3) Encontre a função 𝑓(𝑥) que satisfaz as condições a seguir: 𝑓′(𝑥) + 𝑠𝑒𝑛(𝑥) = 0, 𝑓(0) = 2 4) Mostre que 𝐹(𝑥) = 1 6 (3𝑥 + 4)2 e 𝐺(𝑥) = 3 2 𝑥2 + 4𝑥 diferem em apenas uma constante, verificando que elas são funções primitivas de uma mesma função. 2 5) Calcule as integrais indefinidas das funções abaixo: a. 𝑓(𝑥) = 1 𝑠𝑒𝑛2(𝑥) b. 𝑓(𝑡) = √2 3𝑡2+3 c. 𝑓(𝑥) = 𝑥2 𝑥2+1 d. 𝑓(𝑥) = 𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑐𝑜𝑠2(𝑥) e. 𝑓(𝑡) = √ 4 𝑥4−𝑥2 f. 𝑓(𝜃) = 𝑐𝑜𝑠 (𝜃)𝑡𝑔(𝜃) g. 𝑓(𝑧) = 𝑧2−1 𝑧2+1 h. 𝑓(𝑥) = 𝑥3+2𝑥2−√𝑥 𝑥 1 3 i. 𝑓(𝑥) = 𝑙𝑛(𝑥) 𝑥𝑙𝑛 (𝑥2) 6) Resolva a integral de ∫ 2 sin(𝑥) cos (𝑥)𝑑𝑥 por substituição tendo: a. 𝑢 = 𝑠𝑖𝑛(𝑥) b. 𝑢 = 𝑐𝑜𝑠 (𝑥) c. 𝐷𝑒 𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑠𝑒 𝑑á 𝑎 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛ç𝑎 𝑛𝑎𝑠 𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑠𝑡𝑎𝑠? 7) Resolvas as seguintes integrais indefinidas por substituição: a. ∫(2𝑥2 + 2𝑥 − 3)10(2𝑥 + 1)𝑑𝑥 b. ∫ 𝑥𝑑𝑥 √𝑥2−1 5 c. ∫ 5𝑥(4 − 3𝑥2) 1 2𝑑𝑥 d. ∫ √𝑥2 + 2𝑥4𝑑𝑥 e. ∫ 𝑒𝑡𝑑𝑡 𝑒𝑡+4 f. ∫ 𝑡𝑔(𝜃) 𝑠𝑒𝑐2(𝜃)𝑑𝜃 g. ∫ 2𝑠𝑒𝑛(𝜃)−5𝑐𝑜𝑠 (𝜃)𝑑𝜃 𝑐𝑜𝑠 (𝜃) h. ∫ 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛(𝑦)𝑑𝑦 2√1−𝑦2 i. ∫ 𝑑𝑥 16+𝑥2 j. ∫ 𝑑𝑟 𝑟2−4𝑟+4 k. ∫ 𝑑𝑟 𝑟2−4𝑟+4 l. ∫ 𝑙𝑛(𝑥2) 𝑥 𝑑𝑥 m. ∫ 𝑥𝑒3𝑥 2 𝑑𝑥 n. ∫ 1 𝑥𝑙𝑛(𝑥) 𝑑𝑥 3 o. ∫ 𝑥2√1 + 𝑥 𝑑𝑥 8) Resolvas as seguintes integrais indefinidas por partes: a. ∫ 𝑥𝑠𝑒𝑛(5𝑥)𝑑𝑥 b. ∫ 𝑙𝑛(1 − 𝑥) 𝑑𝑥 c. ∫ 𝑐𝑜𝑠 (2𝑥)(𝑥 + 1)𝑑𝑥 d. ∫ 5𝑥(4 − 3𝑥2) 1 2𝑑𝑥 e. ∫ 𝑥𝑙𝑛(3𝑥)𝑑𝑥 f. ∫ 𝑐𝑜𝑠3(𝑥) 𝑑𝑥 g. ∫ 𝑙𝑛3(2𝑥) 𝑑𝑥 h. ∫ 𝑙𝑛(𝑥2 + 1) 𝑑𝑥 9) Calcule as integrais: a. ∫ 𝑥𝑒𝑥 2 𝑑𝑥 1 0 b. ∫ (4𝑥3 − 1)𝑑𝑥 2 1 10) Use a área mostrada na figura a seguir para encontrar o valor das integrais. a. ∫ 𝑓(𝑥)𝑑𝑥 𝑏 𝑎 b. ∫ 𝑓(𝑥)𝑑𝑥 𝑐 𝑏 c. ∫ 𝑓(𝑥)𝑑𝑥 𝑐 𝑎 d. ∫ 𝑓(𝑥)𝑑𝑥 𝑑 𝑎 4 11) Calcule as integrais definidas das funções abaixo no intervalo dado e esboce o gráfico da função. a. 𝑓(𝑥) = { 2𝑥 + 5, −1 < 𝑥 < 0 5 , 0 ≤ 𝑥 ≤ 1 𝑒𝑚 [−1,1] b. 𝑓(𝑥) = 2|𝑥| 𝑒𝑚 [−1 , 1] c. 𝑓(𝑥) = 𝑥 − |𝑥| 2 𝑒𝑚 [−1 , 1] d. 𝑓(𝑥) = |𝑠𝑒𝑛(𝑥)| 𝑒𝑚 [−𝜋 , 𝜋 ] e. 𝑓(𝑥) = 𝑠𝑒𝑛(𝑥) − |𝑠𝑒𝑛(𝑥)| 𝑒𝑚 [−𝜋 , 𝜋] 12) Encontre um valor positivo para “k” de forma que a área sob o gráfico 𝑦 = 𝑒2𝑥 no intervalo [0, 𝑘] seja 3 unidades de área. 13) Calcule as áreas mostradas entre as funções dadas. a. 𝑥 = 1 2 , 𝑥 = √𝑦, 𝑦 = −𝑥 + 2 b. 𝑦2 = 2𝑥, 𝑥2 = 2𝑦 5 c. 𝑦 = 5 − 𝑥2, 𝑦 = 𝑥 + 3 d. 𝑦 = 1 2 𝑥2, 𝑦 = 6 e. 𝑥 + 𝑦 = 3, 𝑦 + 𝑥2 = 3 6 f. 𝑥 = 𝑦3, 𝑦 = 𝑥 g. 𝑦 = 𝑒−𝑥 , 𝑦 = 𝑥 + 1, 𝑥 = −1