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Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Ca´lculo II Ronaldo Malheiros Grego´rio 2012/II Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral (09/01/2012) 1. Motivac¸a˜o – ca´lculo de a´rea; 2. A integral de Riemann; 3. Integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o; 4. Integrac¸a˜o por partes; 5. me´todo das frac¸o˜es parciais; Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral (09/01/2012) 1. Motivac¸a˜o – ca´lculo de a´rea; 2. A integral de Riemann; 3. Integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o; 4. Integrac¸a˜o por partes; 5. me´todo das frac¸o˜es parciais; Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral (09/01/2012) 1. Motivac¸a˜o – ca´lculo de a´rea; 2. A integral de Riemann; 3. Integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o; 4. Integrac¸a˜o por partes; 5. me´todo das frac¸o˜es parciais; Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral (09/01/2012) 1. Motivac¸a˜o – ca´lculo de a´rea; 2. A integral de Riemann; 3. Integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o; 4. Integrac¸a˜o por partes; 5. me´todo das frac¸o˜es parciais; Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral (09/01/2012) 1. Motivac¸a˜o – ca´lculo de a´rea; 2. A integral de Riemann; 3. Integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o; 4. Integrac¸a˜o por partes; 5. me´todo das frac¸o˜es parciais; Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral (09/01/2012) 1. Motivac¸a˜o – ca´lculo de a´rea; 2. A integral de Riemann; 3. Integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o; 4. Integrac¸a˜o por partes; 5. me´todo das frac¸o˜es parciais; Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Apresentac¸a˜o 6. A integral definida; 7. Aplicac¸o˜es da integral; 8. Integrac¸a˜o Impro´pria; Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Apresentac¸a˜o 6. A integral definida; 7. Aplicac¸o˜es da integral; 8. Integrac¸a˜o Impro´pria; Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Apresentac¸a˜o 6. A integral definida; 7. Aplicac¸o˜es da integral; 8. Integrac¸a˜o Impro´pria; Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Apresentac¸a˜o 6. A integral definida; 7. Aplicac¸o˜es da integral; 8. Integrac¸a˜o Impro´pria; Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea Seja f : R −→ R uma func¸a˜o real contı´nua em [a, b]. Admita que f (x) ≥ 0, ∀x ∈ [a, b]. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea Seja f : R −→ R uma func¸a˜o real contı´nua em [a, b]. Admita que f (x) ≥ 0, ∀x ∈ [a, b]. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea Problema: Calcular a a´rea A compreendida entre o gra´fico da func¸a˜o e o eixo-x. Possibilidades: caso 1. Aproximar a a´rea A por retaˆngulos cuja altura e´ inferior ao gra´fico de f . caso 2. Aproximar a a´rea A por retaˆngulos cuja altura e´ superior ao gra´fico de f . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea Problema: Calcular a a´rea A compreendida entre o gra´fico da func¸a˜o e o eixo-x. Possibilidades: caso 1. Aproximar a a´rea A por retaˆngulos cuja altura e´ inferior ao gra´fico de f . caso 2. Aproximar a a´rea A por retaˆngulos cuja altura e´ superior ao gra´fico de f . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea Problema: Calcular a a´rea A compreendida entre o gra´fico da func¸a˜o e o eixo-x. Possibilidades: caso 1. Aproximar a a´rea A por retaˆngulos cuja altura e´ inferior ao gra´fico de f . caso 2. Aproximar a a´rea A por retaˆngulos cuja altura e´ superior ao gra´fico de f . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea Problema: Calcular a a´rea A compreendida entre o gra´fico da func¸a˜o e o eixo-x. Possibilidades: caso 1. Aproximar a a´rea A por retaˆngulos cuja altura e´ inferior ao gra´fico de f . caso 2. Aproximar a a´rea A por retaˆngulos cuja altura e´ superior ao gra´fico de f . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea Problema: Calcular a a´rea A compreendida entre o gra´fico da func¸a˜o e o eixo-x. Possibilidades: caso 1. Aproximar a a´rea A por retaˆngulos cuja altura e´ inferior ao gra´fico de f . caso 2. Aproximar a a´rea A por retaˆngulos cuja altura e´ superior ao gra´fico de f . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea Problema: Calcular a a´rea A compreendida entre o gra´fico da func¸a˜o e o eixo-x. Possibilidades: caso 1. Aproximar a a´rea A por retaˆngulos cuja altura e´ inferior ao gra´fico de f . caso 2. Aproximar a a´rea A por retaˆngulos cuja altura e´ superior ao gra´fico de f . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea caso 1. Refinamento da aproximac¸a˜o. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea caso 1. Refinamento da aproximac¸a˜o. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea caso 1. Refinamento da aproximac¸a˜o. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea caso 1. Refinamento da aproximac¸a˜o. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea caso 1. Refinamento da aproximac¸a˜o. Portanto, para n suficientemente grande A ∼= SOMAinf = n∑ i=1 f (xi−1)(xi − xi−1), e A ≥ lim n→+∞SOMAinf = limh→0 SOMAinf, onde h = xi − xi−1. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea caso 1. Refinamento da aproximac¸a˜o. Portanto, para n suficientemente grande A ∼= SOMAinf = n∑ i=1 f (xi−1)(xi − xi−1), e A ≥ lim n→+∞SOMAinf = limh→0 SOMAinf, onde h = xi − xi−1. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o- ca´culo de a´rea caso 1. Refinamento da aproximac¸a˜o. Portanto, para n suficientemente grande A ∼= SOMAinf = n∑ i=1 f (xi−1)(xi − xi−1), e A ≥ lim n→+∞SOMAinf = limh→0 SOMAinf, onde h = xi − xi−1. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea caso 1. Refinamento da aproximac¸a˜o. Portanto, para n suficientemente grande A ∼= SOMAinf = n∑ i=1 f (xi−1)(xi − xi−1), e A ≥ lim n→+∞SOMAinf = limh→0 SOMAinf, onde h = xi − xi−1. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea caso 1. Refinamento da aproximac¸a˜o. Portanto, para n suficientemente grande A ∼= SOMAinf = n∑ i=1 f (xi−1)(xi − xi−1), e A ≥ lim n→+∞SOMAinf = limh→0 SOMAinf, onde h = xi − xi−1. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea caso 2. Refinamento da aproximac¸a˜o. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea caso 2. Refinamento da aproximac¸a˜o. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea caso 2. Refinamento da aproximac¸a˜o. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea caso 2. Refinamento da aproximac¸a˜o. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea caso 2. Refinamento da aproximac¸a˜o. Portanto, para n suficientemente grande A ∼= SOMAsup = n∑ i=1 f (xi)(xi − xi−1), e A ≤ lim n→+∞SOMAsup = limh→0 SOMAsup. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea caso 2. Refinamento da aproximac¸a˜o. Portanto, para n suficientemente grande A ∼= SOMAsup = n∑ i=1 f (xi)(xi − xi−1), e A ≤ lim n→+∞SOMAsup = limh→0 SOMAsup. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea caso 2. Refinamento da aproximac¸a˜o. Portanto, para n suficientemente grande A ∼= SOMAsup = n∑ i=1 f (xi)(xi − xi−1), e A ≤ lim n→+∞SOMAsup = limh→0 SOMAsup. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea caso 2. Refinamento da aproximac¸a˜o. Portanto, para n suficientemente grande A ∼= SOMAsup = n∑ i=1 f (xi)(xi − xi−1), e A ≤ lim n→+∞SOMAsup = limh→0 SOMAsup. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea Se lim h→0 SOMAinf = S1, lim h→0 SOMAsup = S2 e S1 = S2 = S enta˜o a a´rea A e´ dada por A = S Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea Se lim h→0 SOMAinf = S1, lim h→0 SOMAsup = S2 e S1 = S2 = S enta˜o a a´rea A e´ dada por A = S Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea Se lim h→0 SOMAinf = S1, lim h→0 SOMAsup = S2 e S1 = S2 = S enta˜o a a´rea A e´ dada por A = S Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea Se lim h→0 SOMAinf = S1, lim h→0 SOMAsup = S2 e S1 = S2 = S enta˜o a a´rea A e´ dada por A = S Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea Se lim h→0 SOMAinf = S1, lim h→0 SOMAsup = S2 e S1 = S2 = S enta˜o a a´rea A e´ dada por A = S Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea Se lim h→0 SOMAinf = S1, lim h→0 SOMAsup = S2 e S1 = S2 = S enta˜o a a´rea A e´ dada por A = S Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Motivac¸a˜o - ca´culo de a´rea Se lim h→0 SOMAinf = S1, lim h→0 SOMAsup = S2 e S1 = S2 = S enta˜o a a´rea A e´ dada por A = S Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Sejam f : [a, b]→ R e x1 < · · · < xn−1, n− 1 pontos arbitra´rios em (a, b), com a = x0, b = xn. Defina a soma S = n∑ i=1 f (ci)hi, onde ci ∈ [xi−1, xi] e hi = xi− xi−1. Se lim n→+∞ S existe e independe da partic¸a˜o adotada para [a, b] enta˜o ele e´ denominado integral de Riemann de f em [a, b] (Rba(f )). Note que, quando n→ +∞, h = max1≤i≤n{hi} → 0. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Sejam f : [a, b]→ R e x1 < · · · < xn−1, n− 1 pontos arbitra´rios em (a, b), com a = x0, b = xn. Defina a soma S = n∑ i=1 f (ci)hi, onde ci ∈ [xi−1, xi] e hi = xi− xi−1. Se lim n→+∞ S existe e independe da partic¸a˜o adotada para [a, b] enta˜o ele e´ denominado integral de Riemann de f em [a, b] (Rba(f )). Note que, quando n→ +∞, h = max1≤i≤n{hi} → 0. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Sejam f : [a, b]→ R e x1 < · · · < xn−1, n− 1 pontos arbitra´rios em (a, b), com a = x0, b = xn. Defina a soma S = n∑ i=1 f (ci)hi, onde ci ∈ [xi−1, xi] e hi = xi− xi−1. Se lim n→+∞ S existe e independe da partic¸a˜o adotada para [a, b] enta˜o ele e´ denominado integral de Riemann de f em [a, b] (Rba(f )). Note que, quando n→ +∞, h = max1≤i≤n{hi} → 0. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Sejam f : [a, b]→ R e x1 < · · · < xn−1, n− 1 pontos arbitra´rios em (a, b), com a = x0, b = xn. Defina a soma S = n∑ i=1 f (ci)hi, onde ci ∈ [xi−1, xi] e hi = xi− xi−1. Se lim n→+∞ S existe e independe da partic¸a˜o adotada para [a, b] enta˜o ele e´ denominado integral de Riemann de f em [a, b] (Rba(f )). Note que, quando n→ +∞, h = max1≤i≤n{hi} → 0. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Sejam f : [a, b]→ R e x1 < · · · < xn−1, n− 1 pontos arbitra´rios em (a, b), com a = x0, b = xn. Defina a soma S = n∑ i=1 f (ci)hi, onde ci ∈ [xi−1, xi] e hi = xi− xi−1. Se lim n→+∞ S existe e independe da partic¸a˜o adotada para [a, b] enta˜o ele e´ denominado integral de Riemann de f em [a, b] (Rba(f )). Note que, quando n→ +∞, h = max1≤i≤n{hi} → 0. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Exemplo 1 Empregue a Subdivisa˜o do intervalo [0, 1] da figura para calcular SOMAinf e SOMAsup e estimar o valor de R10(f ). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o– DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Exemplo 1 Empregue a Subdivisa˜o do intervalo [0, 1] da figura para calcular SOMAinf e SOMAsup e estimar o valor de R10(f ). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Exemplo 1 - Soluc¸a˜o Usando o quadro a seguir x 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 f (x) 0 0.01 0.04 0.09 0.16 0.25 0.36 0.49 0.64 0.81 1 SOMAinf = 0× 0.1 + 0.01× 0.1 + 0.04× 0.1 + 0.09× 0.1 + 0.16× 0.1 + 0.25× 0.1 + 0.36× 0.1 + 0.49× 0.1 + 0.64× 0.1 + 0.81× 0.1 = = (0 + 0.01 + 0.04 + 0.09 + 0.16 + 0.25 + 0.36 + 0.49 + 0.64 + 0.81)× 0.1 =?. e SOMAsup = 0.01× 0.1+ 0.04× 0.1+ 0.09× 0.1+ 0.16× 0.1+ 0.25× 0.1+ 0.36× 0.1+ 0.49× 0.1 + 0.64× 0.1 + 0.81× 0.1 + 1× 0.1 = = (0.01 + 0.04 + 0.09 + 0.16 + 0.25 + 0.36 + 0.49 + 0.64 + 0.81 + 1)× 0.1 =?. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Exemplo 1 - Soluc¸a˜o Usando o quadro a seguir x 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 f (x) 0 0.01 0.04 0.09 0.16 0.25 0.36 0.49 0.64 0.81 1 SOMAinf = 0× 0.1 + 0.01× 0.1 + 0.04× 0.1 + 0.09× 0.1 + 0.16× 0.1 + 0.25× 0.1 + 0.36× 0.1 + 0.49× 0.1 + 0.64× 0.1 + 0.81× 0.1 = = (0 + 0.01 + 0.04 + 0.09 + 0.16 + 0.25 + 0.36 + 0.49 + 0.64 + 0.81)× 0.1 =?. e SOMAsup = 0.01× 0.1+ 0.04× 0.1+ 0.09× 0.1+ 0.16× 0.1+ 0.25× 0.1+ 0.36× 0.1+ 0.49× 0.1 + 0.64× 0.1 + 0.81× 0.1 + 1× 0.1 = = (0.01 + 0.04 + 0.09 + 0.16 + 0.25 + 0.36 + 0.49 + 0.64 + 0.81 + 1)× 0.1 =?. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Exemplo 1 - Soluc¸a˜o Usando o quadro a seguir x 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 f (x) 0 0.01 0.04 0.09 0.16 0.25 0.36 0.49 0.64 0.81 1 SOMAinf = 0× 0.1 + 0.01× 0.1 + 0.04× 0.1 + 0.09× 0.1 + 0.16× 0.1 + 0.25× 0.1 + 0.36× 0.1 + 0.49× 0.1 + 0.64× 0.1 + 0.81× 0.1 = = (0 + 0.01 + 0.04 + 0.09 + 0.16 + 0.25 + 0.36 + 0.49 + 0.64 + 0.81)× 0.1 =?. e SOMAsup = 0.01× 0.1+ 0.04× 0.1+ 0.09× 0.1+ 0.16× 0.1+ 0.25× 0.1+ 0.36× 0.1+ 0.49× 0.1 + 0.64× 0.1 + 0.81× 0.1 + 1× 0.1 = = (0.01 + 0.04 + 0.09 + 0.16 + 0.25 + 0.36 + 0.49 + 0.64 + 0.81 + 1)× 0.1 =?. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Exemplo 1 - Soluc¸a˜o Usando o quadro a seguir x 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 f (x) 0 0.01 0.04 0.09 0.16 0.25 0.36 0.49 0.64 0.81 1 SOMAinf = 0× 0.1 + 0.01× 0.1 + 0.04× 0.1 + 0.09× 0.1 + 0.16× 0.1 + 0.25× 0.1 + 0.36× 0.1 + 0.49× 0.1 + 0.64× 0.1 + 0.81× 0.1 = = (0 + 0.01 + 0.04 + 0.09 + 0.16 + 0.25 + 0.36 + 0.49 + 0.64 + 0.81)× 0.1 =?. e SOMAsup = 0.01× 0.1+ 0.04× 0.1+ 0.09× 0.1+ 0.16× 0.1+ 0.25× 0.1+ 0.36× 0.1+ 0.49× 0.1 + 0.64× 0.1 + 0.81× 0.1 + 1× 0.1 = = (0.01 + 0.04 + 0.09 + 0.16 + 0.25 + 0.36 + 0.49 + 0.64 + 0.81 + 1)× 0.1 =?. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Exemplo 1 - Soluc¸a˜o Usando o quadro a seguir x 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 f (x) 0 0.01 0.04 0.09 0.16 0.25 0.36 0.49 0.64 0.81 1 SOMAinf = 0× 0.1 + 0.01× 0.1 + 0.04× 0.1 + 0.09× 0.1 + 0.16× 0.1 + 0.25× 0.1 + 0.36× 0.1 + 0.49× 0.1 + 0.64× 0.1 + 0.81× 0.1 = = (0 + 0.01 + 0.04 + 0.09 + 0.16 + 0.25 + 0.36 + 0.49 + 0.64 + 0.81)× 0.1 =?. e SOMAsup = 0.01× 0.1+ 0.04× 0.1+ 0.09× 0.1+ 0.16× 0.1+ 0.25× 0.1+ 0.36× 0.1+ 0.49× 0.1 + 0.64× 0.1 + 0.81× 0.1 + 1× 0.1 = = (0.01 + 0.04 + 0.09 + 0.16 + 0.25 + 0.36 + 0.49 + 0.64 + 0.81 + 1)× 0.1 =?. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Exemplo 1 - Soluc¸a˜o Usando o quadro a seguir x 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 f (x) 0 0.01 0.04 0.09 0.16 0.25 0.36 0.49 0.64 0.81 1 SOMAinf = 0× 0.1 + 0.01× 0.1 + 0.04× 0.1 + 0.09× 0.1 + 0.16× 0.1 + 0.25× 0.1 + 0.36× 0.1 + 0.49× 0.1 + 0.64× 0.1 + 0.81× 0.1 = = (0 + 0.01 + 0.04 + 0.09 + 0.16 + 0.25 + 0.36 + 0.49 + 0.64 + 0.81)× 0.1 =?. e SOMAsup = 0.01× 0.1+ 0.04× 0.1+ 0.09× 0.1+ 0.16× 0.1+ 0.25× 0.1+ 0.36× 0.1+ 0.49× 0.1 + 0.64× 0.1 + 0.81× 0.1 + 1× 0.1 = = (0.01 + 0.04 + 0.09 + 0.16 + 0.25 + 0.36 + 0.49 + 0.64 + 0.81 + 1)× 0.1 =?. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Exemplo 1 - Soluc¸a˜o Usando o quadro a seguir x 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 f (x) 0 0.01 0.04 0.09 0.16 0.25 0.36 0.49 0.64 0.81 1 SOMAinf = 0× 0.1 + 0.01× 0.1 + 0.04× 0.1 + 0.09× 0.1 + 0.16× 0.1 + 0.25× 0.1 + 0.36× 0.1 + 0.49× 0.1 + 0.64× 0.1 + 0.81× 0.1 = = (0 + 0.01 + 0.04 + 0.09 + 0.16 + 0.25 + 0.36 + 0.49 + 0.64 + 0.81)× 0.1 =?. e SOMAsup = 0.01× 0.1+ 0.04× 0.1+ 0.09× 0.1+ 0.16× 0.1+ 0.25× 0.1+ 0.36× 0.1+ 0.49× 0.1 + 0.64× 0.1 + 0.81× 0.1 + 1× 0.1 = = (0.01 + 0.04 + 0.09 + 0.16 + 0.25 + 0.36 + 0.49 + 0.64 + 0.81 + 1)× 0.1 =?. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Definic¸a˜o 1 f : R −→ R e´ dita Riemann integra´vel em [a, b], isto e´, existe Rba(f ) se para todo � > 0, existe δ > 0 tal que |S− Rba(f )| < �, sempre que |h| < δ. Consequeˆncias da definic¸a˜o: Teorema 1 Se f e´ Riemann integra´vel em [a, b] enta˜o f e´ Riemann integra´vel em qualquer subintervalo [c, d] ⊂ [a, b]. Teorema 2 Toda func¸a˜o real contı´nua em um intervalo fechado [a, b] e´ Riemann integra´vel em [a, b]. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Definic¸a˜o 1 f : R −→ R e´ dita Riemann integra´vel em [a, b], isto e´, existe Rba(f ) se para todo � > 0, existe δ > 0 tal que |S− Rba(f )| < �, sempre que |h| < δ. Consequeˆncias da definic¸a˜o: Teorema 1 Se f e´ Riemann integra´vel em [a, b] enta˜o f e´ Riemann integra´vel em qualquer subintervalo [c, d] ⊂ [a, b]. Teorema 2 Toda func¸a˜o real contı´nua em um intervalo fechado [a, b] e´ Riemann integra´vel em [a, b]. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Definic¸a˜o 1 f : R −→ R e´ dita Riemann integra´vel em [a, b], isto e´, existe Rba(f ) se para todo � > 0, existe δ > 0 tal que |S− Rba(f )| < �, sempre que |h| < δ. Consequeˆncias da definic¸a˜o: Teorema 1 Se f e´ Riemann integra´vel em [a, b] enta˜o f e´ Riemann integra´vel em qualquer subintervalo [c, d] ⊂ [a, b]. Teorema 2 Toda func¸a˜o real contı´nua em um intervalo fechado [a, b] e´ Riemann integra´vel em [a, b]. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Definic¸a˜o 1 f : R −→ R e´ dita Riemann integra´vel em [a, b], isto e´, existe Rba(f ) se para todo � > 0, existe δ > 0 tal que |S− Rba(f )| < �, sempre que |h| < δ. Consequeˆncias da definic¸a˜o: Teorema 1 Se f e´ Riemann integra´vel em [a, b] enta˜o f e´ Riemann integra´vel em qualquer subintervalo [c, d] ⊂ [a, b]. Teorema 2 Toda func¸a˜o real contı´nua em um intervalo fechado [a, b] e´ Riemann integra´vel em [a, b]. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Definic¸a˜o 1 f : R −→ R e´ dita Riemann integra´vel em [a, b], isto e´, existe Rba(f ) se para todo � > 0, existe δ > 0 tal que |S− Rba(f )| < �, sempre que |h| < δ. Consequeˆncias da definic¸a˜o: Teorema 1 Se f e´ Riemann integra´vel em[a, b] enta˜o f e´ Riemann integra´vel em qualquer subintervalo [c, d] ⊂ [a, b]. Teorema 2 Toda func¸a˜o real contı´nua em um intervalo fechado [a, b] e´ Riemann integra´vel em [a, b]. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Teorema 3 Se f e´ Riemann integra´vel em [a, b] e c ∈ (a, b) enta˜o Rca(f ) + R b c(f ) = R b a(f ). Teorema 4 Suponha que f (x) < 0, ∀x ∈ [a, b]. Se f e´ Riemann integra´vel em [a, b] enta˜o Rba(f ) = −Rba(−f ). Teorema 5 Suponha que f e´ Riemann integra´vel em [a, b]. Enta˜o Rba(f ) = −Rab(f ). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Teorema 3 Se f e´ Riemann integra´vel em [a, b] e c ∈ (a, b) enta˜o Rca(f ) + R b c(f ) = R b a(f ). Teorema 4 Suponha que f (x) < 0, ∀x ∈ [a, b]. Se f e´ Riemann integra´vel em [a, b] enta˜o Rba(f ) = −Rba(−f ). Teorema 5 Suponha que f e´ Riemann integra´vel em [a, b]. Enta˜o Rba(f ) = −Rab(f ). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Teorema 3 Se f e´ Riemann integra´vel em [a, b] e c ∈ (a, b) enta˜o Rca(f ) + R b c(f ) = R b a(f ). Teorema 4 Suponha que f (x) < 0, ∀x ∈ [a, b]. Se f e´ Riemann integra´vel em [a, b] enta˜o Rba(f ) = −Rba(−f ). Teorema 5 Suponha que f e´ Riemann integra´vel em [a, b]. Enta˜o Rba(f ) = −Rab(f ). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Teorema 3 Se f e´ Riemann integra´vel em [a, b] e c ∈ (a, b) enta˜o Rca(f ) + R b c(f ) = R b a(f ). Teorema 4 Suponha que f (x) < 0, ∀x ∈ [a, b]. Se f e´ Riemann integra´vel em [a, b] enta˜o Rba(f ) = −Rba(−f ). Teorema 5 Suponha que f e´ Riemann integra´vel em [a, b]. Enta˜o Rba(f ) = −Rab(f ). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Definic¸a˜o 2 f e´ contı´nua por partes em [a, b] se existe uma subdivisa˜o de [a, b] em subintervalos disjuntos (xi−1, xi), i = 1, · · · , n, com x0 = a e xn = b, tal que f e´ contı´nua em cada subintervalo. Observac¸a˜o 1 Toda func¸a˜o limitada e contı´nua por partes em um intervalo [a, b] e´ Riemann integra´vel em [a, b]. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Definic¸a˜o 2 f e´ contı´nua por partes em [a, b] se existe uma subdivisa˜o de [a, b] em subintervalos disjuntos (xi−1, xi), i = 1, · · · , n, com x0 = a e xn = b, tal que f e´ contı´nua em cada subintervalo. Observac¸a˜o 1 Toda func¸a˜o limitada e contı´nua por partes em um intervalo [a, b] e´ Riemann integra´vel em [a, b]. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Definic¸a˜o 2 f e´ contı´nua por partes em [a, b] se existe uma subdivisa˜o de [a, b] em subintervalos disjuntos (xi−1, xi), i = 1, · · · , n, com x0 = a e xn = b, tal que f e´ contı´nua em cada subintervalo. Observac¸a˜o 1 Toda func¸a˜o limitada e contı´nua por partes em um intervalo [a, b] e´ Riemann integra´vel em [a, b]. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Exemplo 2 Exemplo de func¸a˜o contı´nua por partes e limitada Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral de Riemann Exemplo 2 Exemplo de func¸a˜o contı´nua por partes e limitada Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Equac¸o˜es diferenciais: Determinar uma soluc¸a˜o para equac¸a˜o dy dx = f (x), onde y e´ uma func¸a˜o que depende de x. Exemplo 3 Determinar y = F(x) que satisfaz dy dx = 1 x , (1) para x > 0. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Equac¸o˜es diferenciais: Determinar uma soluc¸a˜o para equac¸a˜o dy dx = f (x), onde y e´ uma func¸a˜o que depende de x. Exemplo 3 Determinar y = F(x) que satisfaz dy dx = 1 x , (1) para x > 0. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Equac¸o˜es diferenciais: Determinar uma soluc¸a˜o para equac¸a˜o dy dx = f (x), onde y e´ uma func¸a˜o que depende de x. Exemplo 3 Determinar y = F(x) que satisfaz dy dx = 1 x , (1) para x > 0. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Equac¸o˜es diferenciais: Determinar uma soluc¸a˜o para equac¸a˜o dy dx = f (x), onde y e´ uma func¸a˜o que depende de x. Exemplo 3 Determinar y = F(x) que satisfaz dy dx = 1 x , (1) para x > 0. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Exemplo 3 - Soluc¸a˜o Note que F(x) = ln x, x > 0 e´ tal que F′(x) = 1 x . Portanto, y = F(x) e´ uma soluc¸a˜o para equac¸a˜o (1). Observac¸a˜o 2 Para toda constante real c, F(x) = ln x + c, x > 0 e´ soluc¸a˜o para equac¸a˜o (1). Neste caso, denotamos∫ 1 x dx = ln x + c. (2) Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Exemplo 3 - Soluc¸a˜o Note que F(x) = ln x, x > 0 e´ tal que F′(x) = 1 x . Portanto, y = F(x) e´ uma soluc¸a˜o para equac¸a˜o (1). Observac¸a˜o 2 Para toda constante real c, F(x) = ln x + c, x > 0 e´ soluc¸a˜o para equac¸a˜o (1). Neste caso, denotamos∫ 1 x dx = ln x + c. (2) Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Exemplo 3 - Soluc¸a˜o Note que F(x) = ln x, x > 0 e´ tal que F′(x) = 1 x . Portanto, y = F(x) e´ uma soluc¸a˜o para equac¸a˜o (1). Observac¸a˜o 2 Para toda constante real c, F(x) = ln x + c, x > 0 e´ soluc¸a˜o para equac¸a˜o (1). Neste caso, denotamos∫ 1 x dx = ln x + c. (2) Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Observac¸a˜o 3 A notac¸a˜o da equac¸a˜o (2) e´ lida como: F(x) = ln x + c, x > 0 e´ a integral indefinida de f (x) = 1x , x > 0. Definic¸a˜o 3 - Integral Indefinida Sejam f : [a, b] ⊂ R −→ R e F : [a, b] ⊂ R −→ R contı´nuas, com F diferencia´vel em (a, b). Se F′(x) = f (x), para todo x ∈ (a, b) enta˜o ∫ f (x)dx, e´ definida por ∫ f (x)dx = F(x) + c, com c ∈ R. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Observac¸a˜o 3 A notac¸a˜o da equac¸a˜o (2) e´ lida como: F(x) = ln x + c, x > 0 e´ a integral indefinida de f (x) = 1x , x > 0. Definic¸a˜o 3 - Integral Indefinida Sejam f : [a, b] ⊂ R −→ R e F : [a, b] ⊂ R −→ R contı´nuas, com F diferencia´vel em (a, b). Se F′(x) = f (x), para todo x ∈ (a, b) enta˜o ∫ f (x)dx, e´ definida por ∫ f (x)dx = F(x) + c, com c ∈ R. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integralindefinida Observac¸a˜o 3 A notac¸a˜o da equac¸a˜o (2) e´ lida como: F(x) = ln x + c, x > 0 e´ a integral indefinida de f (x) = 1x , x > 0. Definic¸a˜o 3 - Integral Indefinida Sejam f : [a, b] ⊂ R −→ R e F : [a, b] ⊂ R −→ R contı´nuas, com F diferencia´vel em (a, b). Se F′(x) = f (x), para todo x ∈ (a, b) enta˜o ∫ f (x)dx, e´ definida por ∫ f (x)dx = F(x) + c, com c ∈ R. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Observac¸a˜o 4 Note que a integral indefinida representa uma famı´lia de func¸o˜es e na˜o uma u´nica func¸a˜o. Para que esteja bem determinada a integral indefinida deve vir acompanhada de condic¸o˜es iniciais. Exemplo 4 Calcular g(x) = ∫ cos x dx, satisfazendo a condic¸a˜o inicial g(0) = 1. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Observac¸a˜o 4 Note que a integral indefinida representa uma famı´lia de func¸o˜es e na˜o uma u´nica func¸a˜o. Para que esteja bem determinada a integral indefinida deve vir acompanhada de condic¸o˜es iniciais. Exemplo 4 Calcular g(x) = ∫ cos x dx, satisfazendo a condic¸a˜o inicial g(0) = 1. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Observac¸a˜o 4 Note que a integral indefinida representa uma famı´lia de func¸o˜es e na˜o uma u´nica func¸a˜o. Para que esteja bem determinada a integral indefinida deve vir acompanhada de condic¸o˜es iniciais. Exemplo 4 Calcular g(x) = ∫ cos x dx, satisfazendo a condic¸a˜o inicial g(0) = 1. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Exemplo 4 - Soluc¸a˜o Note que (sen x)′ = cos x. Isto implica que g(x) = sen x + c. Como g(0) = 1, vem que sen 0 + c = 1. Logo, c = 1 e g(x) = sen x + 1. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Exemplo 4 - Soluc¸a˜o Note que (sen x)′ = cos x. Isto implica que g(x) = sen x + c. Como g(0) = 1, vem que sen 0 + c = 1. Logo, c = 1 e g(x) = sen x + 1. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Propriedades da Integral indefinida A integral indefinida satisfaz as seguintes propriedades: (i) ∫ c · f (x) dx = c · ∫ f (x) dx. (ii) ∫ f (x) + g(x) dx = ∫ f (x) dx + ∫ g(x) dx. (iii) ∫ f (x)− g(x) dx = ∫ f (x) dx− ∫ g(x) dx. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Propriedades da Integral indefinida A integral indefinida satisfaz as seguintes propriedades: (i) ∫ c · f (x) dx = c · ∫ f (x) dx. (ii) ∫ f (x) + g(x) dx = ∫ f (x) dx + ∫ g(x) dx. (iii) ∫ f (x)− g(x) dx = ∫ f (x) dx− ∫ g(x) dx. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Propriedades da Integral indefinida A integral indefinida satisfaz as seguintes propriedades: (i) ∫ c · f (x) dx = c · ∫ f (x) dx. (ii) ∫ f (x) + g(x) dx = ∫ f (x) dx + ∫ g(x) dx. (iii) ∫ f (x)− g(x) dx = ∫ f (x) dx− ∫ g(x) dx. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Propriedades da Integral indefinida A integral indefinida satisfaz as seguintes propriedades: (i) ∫ c · f (x) dx = c · ∫ f (x) dx. (ii) ∫ f (x) + g(x) dx = ∫ f (x) dx + ∫ g(x) dx. (iii) ∫ f (x)− g(x) dx = ∫ f (x) dx− ∫ g(x) dx. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida Propriedades da Integral indefinida A integral indefinida satisfaz as seguintes propriedades: (i) ∫ c · f (x) dx = c · ∫ f (x) dx. (ii) ∫ f (x) + g(x) dx = ∫ f (x) dx + ∫ g(x) dx. (iii) ∫ f (x)− g(x) dx = ∫ f (x) dx− ∫ g(x) dx. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o Exemplo 5 Obter ∫ 2x(x2 + 1)2dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = (x2 + 1), temos que dudx = 2x, ou ainda du = 2x dx. Logo,∫ 2x(x2 + 1)2dx = ∫ u2 du = 1 3 u3 + c = 1 3 (x2 + 1)3 + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o Exemplo 5 Obter ∫ 2x(x2 + 1)2dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = (x2 + 1), temos que dudx = 2x, ou ainda du = 2x dx. Logo,∫ 2x(x2 + 1)2dx = ∫ u2 du = 1 3 u3 + c = 1 3 (x2 + 1)3 + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o Exemplo 5 Obter ∫ 2x(x2 + 1)2dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = (x2 + 1), temos que dudx = 2x, ou ainda du = 2x dx. Logo, ∫ 2x(x2 + 1)2dx = ∫ u2 du = 1 3 u3 + c = 1 3 (x2 + 1)3 + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o Exemplo 5 Obter ∫ 2x(x2 + 1)2dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = (x2 + 1), temos que dudx = 2x, ou ainda du = 2x dx. Logo,∫ 2x(x2 + 1)2dx = ∫ u2 du = 1 3 u3 + c = 1 3 (x2 + 1)3 + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o Exemplo 6 Obter ∫ sen x · cos x dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = sen x, temos que dudx = cos x, ou ainda du = cos x dx. Logo,∫ sen x · cos x dx = ∫ u du = 1 2 u2 + c = 1 2 sen2 x + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o Exemplo 6 Obter ∫ sen x · cos x dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = sen x, temos que dudx = cos x, ou ainda du = cos x dx. Logo,∫ sen x · cos x dx = ∫ u du = 1 2 u2 + c = 1 2 sen2 x + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o Exemplo 6 Obter ∫ sen x · cos x dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = sen x, temos que dudx = cos x, ou ainda du = cos x dx. Logo, ∫ sen x · cos x dx = ∫ u du = 1 2 u2 + c = 1 2 sen2 x + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o Exemplo 6 Obter ∫ sen x · cos x dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = sen x, temos que dudx = cos x, ou ainda du = cos x dx. Logo,∫ sen x · cos x dx = ∫ u du = 1 2 u2 + c = 1 2 sen2 x + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o O me´todo da substituic¸a˜o se aplica quando o integrando e´ da forma f (g(x))g′(x). Dessa maneira ∫ f (g(x))g′(x) dx, se resolve fazendo u = g(x) e du = g′(x) dx, obtendo∫ f (u) du. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ RonaldoMalheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o O me´todo da substituic¸a˜o se aplica quando o integrando e´ da forma f (g(x))g′(x). Dessa maneira ∫ f (g(x))g′(x) dx, se resolve fazendo u = g(x) e du = g′(x) dx, obtendo∫ f (u) du. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o O me´todo da substituic¸a˜o se aplica quando o integrando e´ da forma f (g(x))g′(x). Dessa maneira ∫ f (g(x))g′(x) dx, se resolve fazendo u = g(x) e du = g′(x) dx, obtendo∫ f (u) du. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o O me´todo da substituic¸a˜o se aplica quando o integrando e´ da forma f (g(x))g′(x). Dessa maneira ∫ f (g(x))g′(x) dx, se resolve fazendo u = g(x) e du = g′(x) dx, obtendo∫ f (u) du. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o O me´todo da substituic¸a˜o se aplica quando o integrando e´ da forma f (g(x))g′(x). Dessa maneira ∫ f (g(x))g′(x) dx, se resolve fazendo u = g(x) e du = g′(x) dx, obtendo ∫ f (u) du. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral indefinida - me´todo da substituic¸a˜o O me´todo da substituic¸a˜o se aplica quando o integrando e´ da forma f (g(x))g′(x). Dessa maneira ∫ f (g(x))g′(x) dx, se resolve fazendo u = g(x) e du = g′(x) dx, obtendo∫ f (u) du. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes O me´todo da integrac¸a˜o por partes se aplica quando o integrando e´ da forma f (x)g′(x). Note que [f (x)g(x)]′ = f ′(x)g(x) + f (x)g′(x). Integrando a equac¸a˜o, vem que∫ f (x)g′(x) dx = f (x)g(x)− ∫ f ′(x)g(x) dx. Fazendo u = f (x) e dv = g′(x) dx, conclui-se que∫ u dv = uv− ∫ v du. (3) Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes O me´todo da integrac¸a˜o por partes se aplica quando o integrando e´ da forma f (x)g′(x). Note que [f (x)g(x)]′ = f ′(x)g(x) + f (x)g′(x). Integrando a equac¸a˜o, vem que∫ f (x)g′(x) dx = f (x)g(x)− ∫ f ′(x)g(x) dx. Fazendo u = f (x) e dv = g′(x) dx, conclui-se que∫ u dv = uv− ∫ v du. (3) Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes O me´todo da integrac¸a˜o por partes se aplica quando o integrando e´ da forma f (x)g′(x). Note que [f (x)g(x)]′ = f ′(x)g(x) + f (x)g′(x). Integrando a equac¸a˜o, vem que∫ f (x)g′(x) dx = f (x)g(x)− ∫ f ′(x)g(x) dx. Fazendo u = f (x) e dv = g′(x) dx, conclui-se que∫ u dv = uv− ∫ v du. (3) Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes O me´todo da integrac¸a˜o por partes se aplica quando o integrando e´ da forma f (x)g′(x). Note que [f (x)g(x)]′ = f ′(x)g(x) + f (x)g′(x). Integrando a equac¸a˜o, vem que∫ f (x)g′(x) dx = f (x)g(x)− ∫ f ′(x)g(x) dx. Fazendo u = f (x) e dv = g′(x) dx, conclui-se que∫ u dv = uv− ∫ v du. (3) Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes O me´todo da integrac¸a˜o por partes se aplica quando o integrando e´ da forma f (x)g′(x). Note que [f (x)g(x)]′ = f ′(x)g(x) + f (x)g′(x). Integrando a equac¸a˜o, vem que ∫ f (x)g′(x) dx = f (x)g(x)− ∫ f ′(x)g(x) dx. Fazendo u = f (x) e dv = g′(x) dx, conclui-se que∫ u dv = uv− ∫ v du. (3) Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes O me´todo da integrac¸a˜o por partes se aplica quando o integrando e´ da forma f (x)g′(x). Note que [f (x)g(x)]′ = f ′(x)g(x) + f (x)g′(x). Integrando a equac¸a˜o, vem que∫ f (x)g′(x) dx = f (x)g(x)− ∫ f ′(x)g(x) dx. Fazendo u = f (x) e dv = g′(x) dx, conclui-se que∫ u dv = uv− ∫ v du. (3) Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes O me´todo da integrac¸a˜o por partes se aplica quando o integrando e´ da forma f (x)g′(x). Note que [f (x)g(x)]′ = f ′(x)g(x) + f (x)g′(x). Integrando a equac¸a˜o, vem que∫ f (x)g′(x) dx = f (x)g(x)− ∫ f ′(x)g(x) dx. Fazendo u = f (x) e dv = g′(x) dx, conclui-se que ∫ u dv = uv− ∫ v du. (3) Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes O me´todo da integrac¸a˜o por partes se aplica quando o integrando e´ da forma f (x)g′(x). Note que [f (x)g(x)]′ = f ′(x)g(x) + f (x)g′(x). Integrando a equac¸a˜o, vem que∫ f (x)g′(x) dx = f (x)g(x)− ∫ f ′(x)g(x) dx. Fazendo u = f (x) e dv = g′(x) dx, conclui-se que∫ u dv = uv− ∫ v du. (3) Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes Exemplo 7 Obter ∫ x · ln x dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = ln x e dv = x dx, vem que du = 1x dx e v = x 2 2 . Substituindo em (3),∫ x · ln x dx = x 2 2 · ln x− ∫ x2 2 · 1 x dx = x2 2 · ln x− x 2 4 + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes Exemplo 7 Obter ∫ x · ln x dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = ln x e dv = x dx, vem que du = 1x dx e v = x 2 2 . Substituindo em (3),∫ x · ln x dx = x 2 2 · ln x− ∫ x2 2 · 1 x dx = x2 2 · ln x− x 2 4 + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes Exemplo 7 Obter ∫ x · ln x dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = ln x e dv = x dx, vem que du = 1x dx e v = x 2 2 . Substituindo em (3),∫ x · ln x dx = x 2 2 · ln x− ∫ x2 2 · 1 x dx = x2 2 · ln x− x 2 4 + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes Exemplo 7 Obter ∫ x · ln x dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = ln x e dv = x dx, vem que du = 1x dx e v = x 2 2 . Substituindo em (3), ∫ x · ln x dx = x 2 2 · ln x− ∫ x2 2 · 1 x dx = x2 2 · ln x− x 2 4 + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes Exemplo 7 Obter ∫ x · ln x dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = ln x e dv = x dx, vem que du = 1x dx e v = x 2 2 . Substituindo em (3),∫ x · ln x dx = x 2 2 · ln x− ∫ x2 2 · 1 x dx = x2 2 · ln x− x 2 4 + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes Exemplo 8 Obter ∫ x2 · ex dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = x2 e dv = ex dx, vem que du = 2x dx e v = ex. Substituindo em (3),∫ x2 · ex = x2 · ex − 2 ∫ x · ex dx. (4) Vamos agora obter ∫ x · ex dx. Fazendo u = x e dv = ex dx, vem que du = dx e v = ex. Substituindo em (3), Matema´tica/Cieˆnciada Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes Exemplo 8 Obter ∫ x2 · ex dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = x2 e dv = ex dx, vem que du = 2x dx e v = ex. Substituindo em (3),∫ x2 · ex = x2 · ex − 2 ∫ x · ex dx. (4) Vamos agora obter ∫ x · ex dx. Fazendo u = x e dv = ex dx, vem que du = dx e v = ex. Substituindo em (3), Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes Exemplo 8 Obter ∫ x2 · ex dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = x2 e dv = ex dx, vem que du = 2x dx e v = ex. Substituindo em (3),∫ x2 · ex = x2 · ex − 2 ∫ x · ex dx. (4) Vamos agora obter ∫ x · ex dx. Fazendo u = x e dv = ex dx, vem que du = dx e v = ex. Substituindo em (3), Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes Exemplo 8 Obter ∫ x2 · ex dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = x2 e dv = ex dx, vem que du = 2x dx e v = ex. Substituindo em (3), ∫ x2 · ex = x2 · ex − 2 ∫ x · ex dx. (4) Vamos agora obter ∫ x · ex dx. Fazendo u = x e dv = ex dx, vem que du = dx e v = ex. Substituindo em (3), Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes Exemplo 8 Obter ∫ x2 · ex dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = x2 e dv = ex dx, vem que du = 2x dx e v = ex. Substituindo em (3),∫ x2 · ex = x2 · ex − 2 ∫ x · ex dx. (4) Vamos agora obter ∫ x · ex dx. Fazendo u = x e dv = ex dx, vem que du = dx e v = ex. Substituindo em (3), Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes Exemplo 8 Obter ∫ x2 · ex dx. Soluc¸a˜o: Fazendo u = x2 e dv = ex dx, vem que du = 2x dx e v = ex. Substituindo em (3),∫ x2 · ex = x2 · ex − 2 ∫ x · ex dx. (4) Vamos agora obter ∫ x · ex dx. Fazendo u = x e dv = ex dx, vem que du = dx e v = ex. Substituindo em (3), Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes Exemplo 8 - Soluc¸a˜o∫ x · ex dx = x · ex − ∫ exdx = x · ex − ex. (5) Substituindo (5) em (4), obtemos∫ x2 · ex = x2 · ex − 2(x · ex − ex) + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes Exemplo 8 - Soluc¸a˜o ∫ x · ex dx = x · ex − ∫ exdx = x · ex − ex. (5) Substituindo (5) em (4), obtemos∫ x2 · ex = x2 · ex − 2(x · ex − ex) + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes Exemplo 8 - Soluc¸a˜o∫ x · ex dx = x · ex − ∫ exdx = x · ex − ex. (5) Substituindo (5) em (4), obtemos∫ x2 · ex = x2 · ex − 2(x · ex − ex) + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes Exemplo 8 - Soluc¸a˜o∫ x · ex dx = x · ex − ∫ exdx = x · ex − ex. (5) Substituindo (5) em (4), obtemos ∫ x2 · ex = x2 · ex − 2(x · ex − ex) + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Integrac¸a˜o por partes Exemplo 8 - Soluc¸a˜o∫ x · ex dx = x · ex − ∫ exdx = x · ex − ex. (5) Substituindo (5) em (4), obtemos∫ x2 · ex = x2 · ex − 2(x · ex − ex) + c. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Definic¸a˜o 4 Uma func¸a˜o real f e´ dita racional se e´ da forma f (x) = D(x) d(x) , onde D(x) e d(x) sa˜o polinoˆmios em x, com d(x) na˜o identicamente nulo. Observac¸a˜o 5 Se o grau de D(x) e´ maior ou igual que o grau de d(x) enta˜o f (x) = D(x) d(x) = q(x) + r(x) d(x) . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Definic¸a˜o 4 Uma func¸a˜o real f e´ dita racional se e´ da forma f (x) = D(x) d(x) , onde D(x) e d(x) sa˜o polinoˆmios em x, com d(x) na˜o identicamente nulo. Observac¸a˜o 5 Se o grau de D(x) e´ maior ou igual que o grau de d(x) enta˜o f (x) = D(x) d(x) = q(x) + r(x) d(x) . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Definic¸a˜o 4 Uma func¸a˜o real f e´ dita racional se e´ da forma f (x) = D(x) d(x) , onde D(x) e d(x) sa˜o polinoˆmios em x, com d(x) na˜o identicamente nulo. Observac¸a˜o 5 Se o grau de D(x) e´ maior ou igual que o grau de d(x) enta˜o f (x) = D(x) d(x) = q(x) + r(x) d(x) . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Definic¸a˜o 4 Uma func¸a˜o real f e´ dita racional se e´ da forma f (x) = D(x) d(x) , onde D(x) e d(x) sa˜o polinoˆmios em x, com d(x) na˜o identicamente nulo. Observac¸a˜o 5 Se o grau de D(x) e´ maior ou igual que o grau de d(x) enta˜o f (x) = D(x) d(x) = q(x) + r(x) d(x) . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Observac¸a˜o 5 - continuac¸a˜o Logo, ∫ f (x) dx = ∫ q(x) dx + ∫ r(x) d(x) dx. Portanto, basta considerar os casos em que o grau de D(x) e´ menor do que o grau d(x). Exemplo 9 Obter as frac¸o˜es parciais para f (x) = 5x− 4 (x− 2)(x + 1) . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Observac¸a˜o 5 - continuac¸a˜o Logo, ∫ f (x) dx = ∫ q(x) dx + ∫ r(x) d(x) dx. Portanto, basta considerar os casos em que o grau de D(x) e´ menor do que o grau d(x). Exemplo 9 Obter as frac¸o˜es parciais para f (x) = 5x− 4 (x− 2)(x + 1) . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Observac¸a˜o 5 - continuac¸a˜o Logo, ∫ f (x) dx = ∫ q(x) dx + ∫ r(x) d(x) dx. Portanto, basta considerar os casos em que o grau de D(x) e´ menor do que o grau d(x). Exemplo 9 Obter as frac¸o˜es parciais para f (x) = 5x− 4 (x− 2)(x + 1) . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Observac¸a˜o 5 - continuac¸a˜o Logo, ∫ f (x) dx = ∫ q(x) dx + ∫ r(x) d(x) dx. Portanto, basta considerar os casos em que o grau de D(x) e´ menor do que o grau d(x). Exemplo 9 Obter as frac¸o˜es parciais para f (x) = 5x− 4 (x− 2)(x + 1) . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Observac¸a˜o 5 - continuac¸a˜o Logo, ∫ f (x) dx = ∫ q(x) dx + ∫ r(x) d(x) dx. Portanto, basta considerar os casos em que o grau de D(x) e´ menor do que o grau d(x). Exemplo 9 Obter as frac¸o˜es parciais para f (x) = 5x− 4 (x− 2)(x + 1) . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Observac¸a˜o 5 - continuac¸a˜o Logo, ∫ f (x) dx = ∫ q(x) dx + ∫ r(x) d(x) dx. Portanto, bastaconsiderar os casos em que o grau de D(x) e´ menor do que o grau d(x). Exemplo 9 Obter as frac¸o˜es parciais para f (x) = 5x− 4 (x− 2)(x + 1) . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Exemplo 9 - Soluc¸a˜o Primeiramente, fazemos 5x− 4 (x− 2)(x + 1) = A x− 2 + B x + 1 . Dessa maneira, 5x− 4 (x− 2)(x + 1) = A(x + 1) + B(x− 2) (x− 2)(x + 1) . Enta˜o devemos ter A + B = 5 e A− 2B = −4. Donde se conclui que A = 2 e B = 3. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Exemplo 9 - Soluc¸a˜o Primeiramente, fazemos 5x− 4 (x− 2)(x + 1) = A x− 2 + B x + 1 . Dessa maneira, 5x− 4 (x− 2)(x + 1) = A(x + 1) + B(x− 2) (x− 2)(x + 1) . Enta˜o devemos ter A + B = 5 e A− 2B = −4. Donde se conclui que A = 2 e B = 3. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Exemplo 9 - Soluc¸a˜o Primeiramente, fazemos 5x− 4 (x− 2)(x + 1) = A x− 2 + B x + 1 . Dessa maneira, 5x− 4 (x− 2)(x + 1) = A(x + 1) + B(x− 2) (x− 2)(x + 1) . Enta˜o devemos ter A + B = 5 e A− 2B = −4. Donde se conclui que A = 2 e B = 3. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Exemplo 9 - Soluc¸a˜o Primeiramente, fazemos 5x− 4 (x− 2)(x + 1) = A x− 2 + B x + 1 . Dessa maneira, 5x− 4 (x− 2)(x + 1) = A(x + 1) + B(x− 2) (x− 2)(x + 1) . Enta˜o devemos ter A + B = 5 e A− 2B = −4. Donde se conclui que A = 2 e B = 3. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Exemplo 9 - Soluc¸a˜o Primeiramente, fazemos 5x− 4 (x− 2)(x + 1) = A x− 2 + B x + 1 . Dessa maneira, 5x− 4 (x− 2)(x + 1) = A(x + 1) + B(x− 2) (x− 2)(x + 1) . Enta˜o devemos ter A + B = 5 e A− 2B = −4. Donde se conclui que A = 2 e B = 3. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Exemplo 9 - Soluc¸a˜o Primeiramente, fazemos 5x− 4 (x− 2)(x + 1) = A x− 2 + B x + 1 . Dessa maneira, 5x− 4 (x− 2)(x + 1) = A(x + 1) + B(x− 2) (x− 2)(x + 1) . Enta˜o devemos ter A + B = 5 e A− 2B = −4. Donde se conclui que A = 2 e B = 3. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Exemplo 9 - Soluc¸a˜o Logo, 5x− 4 (x− 2)(x + 1) = 2 x− 2 + 3 x + 1 . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) me´todo das frac¸o˜es parciais Exemplo 9 - Soluc¸a˜o Logo, 5x− 4 (x− 2)(x + 1) = 2 x− 2 + 3 x + 1 . Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Definic¸a˜o Integral definida Seja f uma func¸a˜o real positiva e contı´nua em [a, b] ⊂ R e x1, x2, · · · , xn−1 ∈ (a, b), tal que a = x0 < x1 < x2 < · · · < xn−1 < b = xn. Admita que [xk−1, xk], k = 1, · · · , n, possuam igual comprimento, isto e´, xk − xk−1 = ∆x = b− an , para todo k = 1, · · · , n. A integral definida de f , em [a, b] e´ definida como o limite∫ b a f (x) dx = lim n→+∞ n∑ k=1 f (ck)∆x, onde ck ∈ (xk−1, xk), para todo k ∈ N. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Definic¸a˜o Integral definida Seja f uma func¸a˜o real positiva e contı´nua em [a, b] ⊂ R e x1, x2, · · · , xn−1 ∈ (a, b), tal que a = x0 < x1 < x2 < · · · < xn−1 < b = xn. Admita que [xk−1, xk], k = 1, · · · , n, possuam igual comprimento, isto e´, xk − xk−1 = ∆x = b− an , para todo k = 1, · · · , n. A integral definida de f , em [a, b] e´ definida como o limite∫ b a f (x) dx = lim n→+∞ n∑ k=1 f (ck)∆x, onde ck ∈ (xk−1, xk), para todo k ∈ N. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Definic¸a˜o Integral definida Seja f uma func¸a˜o real positiva e contı´nua em [a, b] ⊂ R e x1, x2, · · · , xn−1 ∈ (a, b), tal que a = x0 < x1 < x2 < · · · < xn−1 < b = xn. Admita que [xk−1, xk], k = 1, · · · , n, possuam igual comprimento, isto e´, xk − xk−1 = ∆x = b− an , para todo k = 1, · · · , n. A integral definida de f , em [a, b] e´ definida como o limite ∫ b a f (x) dx = lim n→+∞ n∑ k=1 f (ck)∆x, onde ck ∈ (xk−1, xk), para todo k ∈ N. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Definic¸a˜o Integral definida Seja f uma func¸a˜o real positiva e contı´nua em [a, b] ⊂ R e x1, x2, · · · , xn−1 ∈ (a, b), tal que a = x0 < x1 < x2 < · · · < xn−1 < b = xn. Admita que [xk−1, xk], k = 1, · · · , n, possuam igual comprimento, isto e´, xk − xk−1 = ∆x = b− an , para todo k = 1, · · · , n. A integral definida de f , em [a, b] e´ definida como o limite∫ b a f (x) dx = lim n→+∞ n∑ k=1 f (ck)∆x, onde ck ∈ (xk−1, xk), para todo k ∈ N. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Definic¸a˜o Integral definida Seja f uma func¸a˜o real positiva e contı´nua em [a, b] ⊂ R e x1, x2, · · · , xn−1 ∈ (a, b), tal que a = x0 < x1 < x2 < · · · < xn−1 < b = xn. Admita que [xk−1, xk], k = 1, · · · , n, possuam igual comprimento, isto e´, xk − xk−1 = ∆x = b− an , para todo k = 1, · · · , n. A integral definida de f , em [a, b] e´ definida como o limite∫ b a f (x) dx = lim n→+∞ n∑ k=1 f (ck)∆x, onde ck ∈ (xk−1, xk), para todo k ∈ N. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Lembrete: Teorema Teorema do valor me´dio Seja g contı´nua em [a, b] e diferencia´vel em (a, b). Enta˜o existe c ∈ (a, b), tal que g(b)− g(a) = g′(c)(b− a) Agora, suponha que F : R −→ R seja tal que F′(x) = f (x), para todo x ∈ (a, b). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Lembrete: Teorema Teorema do valor me´dio Seja g contı´nua em [a, b] e diferencia´vel em (a, b). Enta˜o existe c ∈ (a, b), tal que g(b)− g(a) = g′(c)(b− a) Agora, suponha que F : R −→ R seja tal que F′(x) = f (x), para todo x ∈ (a, b). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Lembrete: Teorema Teorema do valor me´dio Seja g contı´nua em [a, b] e diferencia´vel em (a, b). Enta˜o existe c ∈ (a, b), tal que g(b)− g(a) = g′(c)(b− a) Agora, suponha que F : R −→ R seja tal que F′(x) = f (x), para todo x ∈ (a, b). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Lembrete: Teorema Teorema do valor me´dio Seja g contı´nua em [a, b] e diferencia´vel em (a, b). Enta˜o existe c ∈ (a, b), tal que g(b)− g(a) = g′(c)(b− a) Agora, suponha que F : R −→ R seja tal que F′(x) = f (x), para todo x ∈ (a, b). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - ProfessorAdjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Lembrete: Teorema Teorema do valor me´dio Seja g contı´nua em [a, b] e diferencia´vel em (a, b). Enta˜o existe c ∈ (a, b), tal que g(b)− g(a) = g′(c)(b− a) Agora, suponha que F : R −→ R seja tal que F′(x) = f (x), para todo x ∈ (a, b). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Lembrete: Teorema Teorema do valor me´dio Seja g contı´nua em [a, b] e diferencia´vel em (a, b). Enta˜o existe c ∈ (a, b), tal que g(b)− g(a) = g′(c)(b− a) Agora, suponha que F : R −→ R seja tal que F′(x) = f (x), para todo x ∈ (a, b). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Pelo Teorema do valor me´dio, para todo k = 1, · · · , n, existe ck ∈ (xk−1, xk), tal que F(xk)− F(xk−1) = F′(ck)(xk − xk−1) = f (ck)∆x. Dessa forma, F(b)−F(a) = F(xn)−F(x0) = n∑ k=1 F(xk)−F(xk−1) = n∑ k=1 f (ck)∆x. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Pelo Teorema do valor me´dio, para todo k = 1, · · · , n, existe ck ∈ (xk−1, xk), tal que F(xk)− F(xk−1) = F′(ck)(xk − xk−1) = f (ck)∆x. Dessa forma, F(b)−F(a) = F(xn)−F(x0) = n∑ k=1 F(xk)−F(xk−1) = n∑ k=1 f (ck)∆x. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Pelo Teorema do valor me´dio, para todo k = 1, · · · , n, existe ck ∈ (xk−1, xk), tal que F(xk)− F(xk−1) = F′(ck)(xk − xk−1) = f (ck)∆x. Dessa forma, F(b)−F(a) = F(xn)−F(x0) = n∑ k=1 F(xk)−F(xk−1) = n∑ k=1 f (ck)∆x. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Pelo Teorema do valor me´dio, para todo k = 1, · · · , n, existe ck ∈ (xk−1, xk), tal que F(xk)− F(xk−1) = F′(ck)(xk − xk−1) = f (ck)∆x. Dessa forma, F(b)−F(a) = F(xn)−F(x0) = n∑ k=1 F(xk)−F(xk−1) = n∑ k=1 f (ck)∆x. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Pelo Teorema do valor me´dio, para todo k = 1, · · · , n, existe ck ∈ (xk−1, xk), tal que F(xk)− F(xk−1) = F′(ck)(xk − xk−1) = f (ck)∆x. Dessa forma, F(b)−F(a) = F(xn)−F(x0) = n∑ k=1 F(xk)−F(xk−1) = n∑ k=1 f (ck)∆x. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Teorema Teorema Fundamental do Ca´lculo Seja f contı´nua em [a, b] e F uma func¸a˜o contı´nua em [a, b] e diferencia´vel em (a, b), satisfazendo F′(x) = f (x), para todo x ∈ (a, b). Enta˜o ∫ b a f (x) dx = F(b)− F(a). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Teorema Teorema Fundamental do Ca´lculo Seja f contı´nua em [a, b] e F uma func¸a˜o contı´nua em [a, b] e diferencia´vel em (a, b), satisfazendo F′(x) = f (x), para todo x ∈ (a, b). Enta˜o ∫ b a f (x) dx = F(b)− F(a). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Teorema Teorema Fundamental do Ca´lculo Seja f contı´nua em [a, b] e F uma func¸a˜o contı´nua em [a, b] e diferencia´vel em (a, b), satisfazendo F′(x) = f (x), para todo x ∈ (a, b). Enta˜o ∫ b a f (x) dx = F(b)− F(a). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Exemplo 10 Calcular a a´rea abaixo do gra´fico da func¸a˜o Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Exemplo 10 Calcular a a´rea abaixo do gra´fico da func¸a˜o Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Exemplo 10 - Soluc¸a˜o∫ 1 0 x2 dx = x3 3 |10 = 13 3 − 0 3 3 = 1 3 . Observac¸a˜o 6 Todas as propiedades va´lidas para integral indefinida continuam va´lidas para integral definida. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Exemplo 10 - Soluc¸a˜o∫ 1 0 x2 dx = x3 3 |10 = 13 3 − 0 3 3 = 1 3 . Observac¸a˜o 6 Todas as propiedades va´lidas para integral indefinida continuam va´lidas para integral definida. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) A integral definida Exemplo 10 - Soluc¸a˜o∫ 1 0 x2 dx = x3 3 |10 = 13 3 − 0 3 3 = 1 3 . Observac¸a˜o 6 Todas as propiedades va´lidas para integral indefinida continuam va´lidas para integral definida. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Definic¸a˜o Superavit dos consumidores O superavit dos consumidores e´ definido como a diferenc¸a entre o que os consumidores estariam dispostos a pagar por x¯ unidades de um produto e o que eles realmente pagam por essas x¯ unidades. Observac¸a˜o Modelo matema´tico Matema´ticamente, o superavit dos consumidores e´ dado por CS = ∫ x¯ 0 D(x) dx− p¯x¯, onde D(x) e´ a func¸a˜o demanda, p¯ e´ o prec¸o unita´rio de mercado e x¯ e´ a quantidade vendida. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Definic¸a˜o Superavit dos consumidores O superavit dos consumidores e´ definido como a diferenc¸a entre o que os consumidores estariam dispostos a pagar por x¯ unidades de um produto e o que eles realmente pagam por essas x¯ unidades. Observac¸a˜o Modelo matema´tico Matema´ticamente, o superavit dos consumidores e´ dado por CS = ∫ x¯ 0 D(x) dx− p¯x¯, onde D(x) e´ a func¸a˜o demanda, p¯ e´ o prec¸o unita´rio de mercado e x¯ e´ a quantidade vendida. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Definic¸a˜o Superavit dos consumidores O superavit dos consumidores e´ definido como a diferenc¸a entre o que os consumidores estariam dispostos a pagar por x¯ unidades de um produto e o que eles realmente pagam por essas x¯ unidades. Observac¸a˜o Modelo matema´tico Matema´ticamente, o superavit dos consumidores e´ dado por CS = ∫ x¯ 0 D(x) dx− p¯x¯, onde D(x) e´ a func¸a˜o demanda, p¯ e´ o prec¸o unita´rio de mercado e x¯ e´ a quantidade vendida. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Definic¸a˜o Superavit dos consumidores O superavit dos consumidores e´ definido como a diferenc¸a entre o que os consumidores estariam dispostos a pagar por x¯ unidades de um produto e o que eles realmente pagam por essas x¯ unidades. Observac¸a˜o Modelo matema´tico Matema´ticamente, o superavit dos consumidores e´ dado por CS = ∫ x¯ 0 D(x) dx− p¯x¯, onde D(x) e´ a func¸a˜o demanda, p¯ e´ o prec¸o unita´rio de mercado e x¯ e´ a quantidade vendida. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Definic¸a˜o Superavit dosconsumidores O superavit dos consumidores e´ definido como a diferenc¸a entre o que os consumidores estariam dispostos a pagar por x¯ unidades de um produto e o que eles realmente pagam por essas x¯ unidades. Observac¸a˜o Modelo matema´tico Matema´ticamente, o superavit dos consumidores e´ dado por CS = ∫ x¯ 0 D(x) dx− p¯x¯, onde D(x) e´ a func¸a˜o demanda, p¯ e´ o prec¸o unita´rio de mercado e x¯ e´ a quantidade vendida. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Definic¸a˜o Superavit dos produtores O superavit dos produtores e´ definido como a diferenc¸a entre o que os fornecedores estariam dispostos a receber por x¯ unidades de um produto e o que eles realmente recebem por essas x¯ unidades. Observac¸a˜o Modelo matema´tico Matema´ticamente, o superavit dos consumidores e´ dado por PS = p¯x¯− ∫ x¯ 0 S(x) dx, onde S(x) e´ a func¸a˜o oferta, p¯ e´ o prec¸o unita´rio de mercado e x¯ e´ a quantidade ofertada. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Definic¸a˜o Superavit dos produtores O superavit dos produtores e´ definido como a diferenc¸a entre o que os fornecedores estariam dispostos a receber por x¯ unidades de um produto e o que eles realmente recebem por essas x¯ unidades. Observac¸a˜o Modelo matema´tico Matema´ticamente, o superavit dos consumidores e´ dado por PS = p¯x¯− ∫ x¯ 0 S(x) dx, onde S(x) e´ a func¸a˜o oferta, p¯ e´ o prec¸o unita´rio de mercado e x¯ e´ a quantidade ofertada. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Definic¸a˜o Superavit dos produtores O superavit dos produtores e´ definido como a diferenc¸a entre o que os fornecedores estariam dispostos a receber por x¯ unidades de um produto e o que eles realmente recebem por essas x¯ unidades. Observac¸a˜o Modelo matema´tico Matema´ticamente, o superavit dos consumidores e´ dado por PS = p¯x¯− ∫ x¯ 0 S(x) dx, onde S(x) e´ a func¸a˜o oferta, p¯ e´ o prec¸o unita´rio de mercado e x¯ e´ a quantidade ofertada. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Definic¸a˜o Superavit dos produtores O superavit dos produtores e´ definido como a diferenc¸a entre o que os fornecedores estariam dispostos a receber por x¯ unidades de um produto e o que eles realmente recebem por essas x¯ unidades. Observac¸a˜o Modelo matema´tico Matema´ticamente, o superavit dos consumidores e´ dado por PS = p¯x¯− ∫ x¯ 0 S(x) dx, onde S(x) e´ a func¸a˜o oferta, p¯ e´ o prec¸o unita´rio de mercado e x¯ e´ a quantidade ofertada. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Definic¸a˜o Superavit dos produtores O superavit dos produtores e´ definido como a diferenc¸a entre o que os fornecedores estariam dispostos a receber por x¯ unidades de um produto e o que eles realmente recebem por essas x¯ unidades. Observac¸a˜o Modelo matema´tico Matema´ticamente, o superavit dos consumidores e´ dado por PS = p¯x¯− ∫ x¯ 0 S(x) dx, onde S(x) e´ a func¸a˜o oferta, p¯ e´ o prec¸o unita´rio de mercado e x¯ e´ a quantidade ofertada. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Definic¸a˜o Anuidade Uma anuidade e´ uma sequeˆncia de pagamentos feitos em intervalos regulares de tempo. O perı´odo durante o qual tais pagamentos sa˜o efetuados e´ chamado prazo de anuidade. Definic¸a˜o Montante de uma anuidade O montante de uma anuidade e´ definido como a soma dos pagamentos mais os juros obtidos. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Definic¸a˜o Anuidade Uma anuidade e´ uma sequeˆncia de pagamentos feitos em intervalos regulares de tempo. O perı´odo durante o qual tais pagamentos sa˜o efetuados e´ chamado prazo de anuidade. Definic¸a˜o Montante de uma anuidade O montante de uma anuidade e´ definido como a soma dos pagamentos mais os juros obtidos. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Definic¸a˜o Anuidade Uma anuidade e´ uma sequeˆncia de pagamentos feitos em intervalos regulares de tempo. O perı´odo durante o qual tais pagamentos sa˜o efetuados e´ chamado prazo de anuidade. Definic¸a˜o Montante de uma anuidade O montante de uma anuidade e´ definido como a soma dos pagamentos mais os juros obtidos. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Observac¸a˜o Modelo matema´tico Sejam P o valor de cada pagamento da anuidade, i a taxa de juros compostos continuamente, T o prazo da anuidade (em anos) e m o nu´mero de pagamentos por ano. O montante da anuidade e´ definido por M = mP i (eiT − 1). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Observac¸a˜o Modelo matema´tico Sejam P o valor de cada pagamento da anuidade, i a taxa de juros compostos continuamente, T o prazo da anuidade (em anos) e m o nu´mero de pagamentos por ano. O montante da anuidade e´ definido por M = mP i (eiT − 1). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Observac¸a˜o Modelo matema´tico Sejam P o valor de cada pagamento da anuidade, i a taxa de juros compostos continuamente, T o prazo da anuidade (em anos) e m o nu´mero de pagamentos por ano. O montante da anuidade e´ definido por M = mP i (eiT − 1). Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Observac¸a˜o Modelo matema´tico A expressa˜o do montante de uma anuidade e´ obtida atrave´s da integral eiT ∫ T 0 R(t)e−it dt, onde, nesse caso, R e´ um fluxo de renda constante (ver TAN[3]) da forma R(t) = mP. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Observac¸a˜o Modelo matema´tico A expressa˜o do montante de uma anuidade e´ obtida atrave´s da integral eiT ∫ T 0 R(t)e−it dt, onde, nesse caso, R e´ um fluxo de renda constante (ver TAN[3]) da forma R(t) = mP. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Observac¸a˜o Modelo matema´tico A expressa˜o do montante de uma anuidade e´ obtida atrave´s da integral eiT ∫ T 0 R(t)e−it dt, onde, nesse caso, R e´ um fluxo de renda constante (ver TAN[3]) da forma R(t) = mP. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II (DTL/IM/UFFRJ) Aplicac¸o˜es da integral definida Observac¸a˜o Modelo matema´tico A expressa˜o do montante de uma anuidade e´ obtida atrave´s da integral eiT ∫ T 0 R(t)e−it dt, onde, nesse caso, R e´ um fluxo de renda constante (ver TAN[3]) da forma R(t) = mP. Matema´tica/Cieˆncia da Computac¸a˜o – DTL/IM/UFRRJ Ronaldo Malheiros Grego´rio - Professor Adjunto II
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