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Calculo Diferencial e Integral II Profª Maria Helena Campanelli Integração Introdução. Em muitos problemas, a derivada de uma função é conhecida, e o objetivo é encontrar a função original. O processo de obter uma função a partir de sua derivada é denominado “antiderivação” ou integração. Primitiva (ou antiderivada) Uma função f(x) é chamada de primitiva (ou anti-derivada) da função f(x) se, e somente se f’(x) = f(x), para todo x do domínio de f. Exemplo: Verifique se f(x) = é uma primitiva de f(x) x2+5 f’(x) = como f’(x) = f(x), então f(x) é primitiva de f(x). “Toda função admite uma infinidade de primitivas”. f(x) = x3 é primitiva de f(x) = 3x2, pois f’(x) = 3x2 = f(x) g(x) = x3+1 é primitiva de f(x) = 3x2, pois g’(x) = 3x2=f(x) h(x) = x3-5 é primitiva de f(x) = 3x2, pois h’(x) = 3x2=f(x) Portanto, as primitivas de uma função diferem entre si por uma constante. Se f(x) é g(x) são primitivas de f(x), então existe uma constante c tal que g(x) = f(x) + c. Notação de Integral. Escrevemos para expressar todas as primitivas de f(x). é chamado de sinal de integração f(x): é chamado de integrando. c: constante de integração dx: indica que x é a variável em relação à qual a integração deve ser executada. Exemplo: . Integral indefinida A integração é o inverso da derivação. Assim muitas regras de integração podem ser obtidas pelas regras de derivação correspondentes. 4.1 A regra da potência para integrais De fato, pois 4.2 Integral de Se x > 0 Se x < 0 Exemplos: 4.3 Integral de ex . 4.4 Integral de senx 4.5 Integral de cosx 4.6 Regra do produto por uma constante para integrais para qualquer constante c. 4.7 Regra de soma para integrais Exemplos: Encontre uma função f(x) cuja tangente tem inclinação 3x2 + 1 para cada valor de x e cujo gráfico contém o ponto (2, 6). Solução: Para x = 2 temos f(2)=6 Estima-se que daqui a x meses a população de uma certa cidade estará variando a uma taxa de pessoas por mês. A população atual é de 5000. Qual será a população daqui a 9 meses? Solução: mas P(0) = 5000, logo P (0) = 2.0 = 4.0 +c 5000 = c Assim temos: P(x) = 2x + 4x+5000 P(9) = 2.9 + 4.9. P(9) = 18 + 108+5000=5126 Após a aplicação dos freios um carro desacelera a uma taxa constante de 22m/s2. Se o carro está viajando a 66 m/s no momento em que os freios são acionados, que distancia ele percorre antes de parar por completo. Solução: a(t) = -22 (o sinal de negativo indica que o carro está diminuindo a velocidade) a(t) = O automóvel para quando v=0 v(t) - -22t + 66 0 = -33t + 66 22t = 66 T= 3 Método de integração por substituição. Dada uma integral não imediata, podemos transformá-la através de uma substituição de variável conveniente, numa integral imediata. Exemplos: O Processo de integração exige muita intuição, pois conhecendo apenas a derivada de uma dada função nos queremos descobrir a função. Podemos obter uma tabela de integrais, chamadas imediatas, a partir das derivadas das funções elementares. Exemplos: 1º) Sabemos que (sem x)’ = cos x, então 2º) (cos x )’ = - sem x 3º) Tabela de Integrais imediatas. F (1) = F(2) = F(3) = F(4) = F(5) = F(6) = F(7) = F(8) = F(9) = F(10) = F(11) = F(12) = F(13) = F(14) = Exercícios. Calcular: 1º) 2º) 3º) 4º) 5º) 6º) 7º) 8º) 9º) 10º) F(15) = 11º) F(16) = 12º) 13º) F(17) = F(18) = 15º) 16º) F(19) = 17º) F(20) = F(21) = 18º) 19º) 20º) 21º) 22º) 23º) Integração de uma função do tipo f(ax+b). F(22) = Dem: Exemplos: 1º) 2º) 3º) 4º) 5º) 6º)
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