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Cálculo II – Resumos e exercícios Profª Janaína Ferreira de Lima 8849-5590 oi janakwy@bol.com.br QUESTÕES (com respostas em azul) 1. Uma floricultura geralmente vende um tipo de arbusto depois de cinco anos de crescimento e modelagem. A taxa de crescimento durante esses cinco anos pode ser aproximada pelo modelo 𝑑ℎ 𝑑𝑡 = 17,6𝑡 √17,6𝑡2 + 1 em que t é o tempo em anos e h é a altura em polegadas. As mudas têm seis polegadas de altura quando são plantadas (t = 0). a) Determine a função altura. a) 𝒉(𝒕) = 𝟓 + √𝟏𝟕, 𝟔𝒕𝟐 + 𝟏 b) Qual é a altura dos arbustos quando são vendidos? b) 26 polegadas 2. A taxa de crescimento do número de usuários da internet I (em milhões) no mundo de 1991 a 2004 pode ser modelada por 𝑑𝐼 𝑑𝑡 = −0,25𝑡3 + 5,319𝑡2 − 19,34𝑡 + 21,03 em que t é o tempo em anos, com t = 1 correspondendo a 1991. O número de usuários da internet em 2004 era de 863 milhões. (Fonte: International Telecomunication Union). a) Determine o modelo para o número de usuários da internet no mundo. a) 𝑰(𝒕) = −𝟎, 𝟎𝟔𝟐𝟓𝒕𝟒 + 𝟏, 𝟕𝟕𝟑𝒕𝟑 − 𝟗, 𝟔𝟕𝒕𝟐 + 𝟐𝟏, 𝟎𝟑𝒕 − 𝟎, 𝟐𝟏𝟐 b) Use o modelo para calcular o número de usuários da internet no mundo em 2012. 3. Uma população de bactérias cresce a uma taxa de 𝑑𝑃 𝑑𝑡 = 3000 1 + 0,25𝑡 na qual t é o tempo em dias. Quando t = 0, a população é 1000. a) Escreva uma equação que represente a população P em função do tempo t. a) 𝑷(𝒕) = 𝟏𝟐𝟎𝟎𝟎 𝐥𝐧(𝟏 + 𝟎, 𝟐𝟓𝒕) + 𝟏𝟎𝟎𝟎 b) Qual será a população após 3 dias? b) ≅7715 bactérias c) Depois de quantos dias a população chegará aos 12000? c) ≅ 6 dias 4. A taxa de variação nas vendas da PetSmart, Inc. de 1998 a 2005 pode ser modelada por 𝑑𝑆 𝑑𝑡 = 15,7𝑒0,23𝑡 Em que S são as vendas (em milhões de dólares) e t = 8 corresponde a 1998. Em 1998, as vendas de PetSmart foram de $ 2.109,30 (Fonte: PetSmart, Inc.). a) Escreva um modelo para as vendas como uma função de t. 𝑠(𝑡) = 68,26𝑒0,23𝑡 + 1679,5 Cálculo II – Resumos e exercícios b) Qual o total de vendas no início? $68,26 c) Em qual tempo as vendas foram $12.500,00? 22,03 anos 5. O custo marginal para produção de determinado bem, é dado pela função 𝐶′(𝑥) = 18√𝑥 + 4. Se o custo fixo é de R$50,00, escreva a função custo total. 𝐶(𝑥) = 12𝑥 3 2 + 4𝑥 + 50 6. uma função velocidade é 𝑣(𝑡) = 𝑡2 − 2𝑡 + 4. Encontre a função deslocamento s = s(t) , se s(0) = 0. 𝑺(𝒕) = 𝟏 𝟑 𝒕𝟑 − 𝒕𝟐 + 𝟒𝒕 7. Se uma reação química está se realizando a volume constante, a entalpia é dada por ∆𝐻 = ∫ 𝐶𝑣𝑑𝑡, onde 𝐶𝑣 é definido como sendo a capacidade calorífica a volume constante. Se 𝐶𝑣 = 2𝑡2 + 3𝑡 + 7, calcule ∆𝐻. ∆𝑯 = 𝟐 𝟑 𝒕𝟑 + 𝟑 𝟐 𝒕𝟐 + 𝟕𝒕 + 𝒄 8. Uma reação química ocorre apenas quando o valor de energia livre, de Gibbs, for negativa: ∆𝐺 = ∫ 𝑉𝑑𝑃 𝑃2 𝑃1 onde V = volume, P = pressão e ∆𝐺 = variação na energia livre, de Gibbs. Se 𝑉 = 3𝑃2 + 2𝑃 + 4, calcule ∆𝐺, quando 𝑃1 = 3 e 𝑃2 = 7. 372 Os exercícios a seguir são para o treino e preparação para quando vocês forem responder os exercícios contextualizados já estarem aptos a integrar qualquer função: 1. Calcular: a) dx R: cx b) xdx R: c x 2 2 c) dxx 3 R: c x 4 4 d) dx2x 5 R: c x 3 6 e) 2dx)x( 32 R: cx 44 f) 3dx)x( 23 R: cx 39 g) dxx 3 R: c x 22 1 h) dx)x x x( 522 2 3 R: c xxx 2 5 64 2 234 i) dx)x x ( 133 2 4 R: cxx x 3 5 15 j) 2xdx)x( 22 1 R: ou c x 3 )1( 32 k) dxx R: c x 3 2 2 3 l) x dx R: cx 2 m) 2x dx R: c x 1 n) dxxx R: c xx 3 2 2 32 o) dx x 5xx 2 24 R: c x x x 2 3 5 3 p) dx x xx 22 R: cx x 2 2 2 q) dx 52 4 5 x xx R: c xx x 32 2 3 51 2 Cálculo II – Resumos e exercícios 2. Obtenha as integrais indefinidas. a) dxx 32 Resposta: c x 2 4 b) dxxx )3( 2 Resposta: c xx 2 3 3 23 c) dxx)5( Resposta: c x x 2 5 2 d) dxx 5 Resposta: cx ||ln5 e) dx x x 62 Resposta: cx x ||ln6 3 3 f) dxxx ))cos()(sen( Resposta: cxx )sen()cos( g) dxxx x 5 1 2 3 Resposta: c xx x 2 5 32 1 23 2 h) dxx 3 Resposta: c x 3/44 3 i) dxx x 2 21 1 Resposta: c x xarctg 3 )( 3 j) dxe x2 Resposta: cex 2 k) dxex x)5)(sen( Resposta: cex x 5)cos( l) dx x2 Resposta: c x )2ln( 2 m) dxxxx )53( 24 Resposta: cxxx 235 2 1 3 5 5 3 n) dx x x 1 Resposta: cx x 2/1 2/3 2 3 2 o) dx x x 2 2 43 Resposta: c x x 4 3 p) dxx2 1 Resposta: c x 1 q) dxx3 1 Resposta: c x 22 1 r) dxx32 1 Resposta: c x 24 1 s) dxx 3 2 Resposta: cx 3/5 5 3 Cálculo II – Resumos e exercícios Calcule as integrais indefinidas Integrais Respostas 1. ∫ 𝑒10𝑥𝑑𝑥 1 10 𝑒10𝑥 + 𝑐 2. ∫ 𝑒−8𝑥𝑑𝑥 − 1 8 𝑒−8𝑥 + 𝑐 3. ∫ 1 𝑒𝑥 𝑑𝑥 −𝑒 −𝑥 + 𝑐 4. ∫ 𝑒5𝑥+3𝑑𝑥 1 5 𝑒5𝑥+3 + 𝑐 5. ∫ 𝑒−4𝑥+5𝑑𝑥 − 1 4 𝑒−4𝑥+5 + 𝑐 6. ∫ 𝑒1−𝑥𝑑𝑥 −𝑒1−𝑥 + 𝑐 7. ∫ 𝑥𝑒𝑥 2 𝑑𝑥 1 2 𝑒𝑥 2 + 𝑐 8. ∫ 𝑥2𝑒5𝑥 3 𝑑𝑥 1 15 𝑒5𝑥 3 + 𝑐 9. ∫ 𝑒√𝑥 √𝑥 𝑑𝑥 2𝑒 √𝑥 + 𝑐 10. ∫ 𝑒𝑠𝑒𝑛𝑥𝑐𝑜𝑠𝑥𝑑𝑥 𝑒𝑠𝑒𝑛𝑥 + 𝑐 11. ∫ 𝑐𝑜𝑠5𝑥 𝑑𝑥 𝑠𝑒𝑛5𝑥 5 + 𝐶 12. ∫ 𝑙𝑛𝑥 𝑥 𝑑𝑥 1 2 𝑙𝑛2 + 𝐶 13. ∫ 𝑑𝑥 3𝑥−7 1 2 𝑙𝑛|3𝑥 − 7| + 𝐶 14. ∫ 𝑑𝑥 1−𝑥 −𝑙𝑛|1 − 𝑥| + 𝐶 15. ∫(𝑥3 + 2)23𝑥2𝑑𝑥 1 3 (𝑥2 + 2)3 + 𝐶 16. ∫(𝑥3 + 2) 1 2𝑥2𝑑𝑥 2 9 (𝑥3 + 2) 3 2 + 𝐶 17. ∫ 8𝑥2 (𝑥3+2)2 𝑑𝑥 −4 3(𝑥3 + 2)2 + 𝐶 18. ∫ 𝑥2 √(𝑥3+2) 4 𝑑𝑥 4 9 (𝑥3 + 2) 3 4 + 𝐶 19. ∫ 𝑥+3 (𝑥2+6𝑥) 1 3 𝑑𝑥 3 4 (𝑥2 + 6𝑥) 2 3 + 𝐶 20. ∫ 𝑠𝑒𝑛2𝑥 𝑐𝑜𝑠𝑥 𝑑𝑥 𝑠𝑒𝑛3𝑥 3 + 𝐶 21. ∫(𝑒𝑥 + 1)3𝑒𝑥𝑑𝑥 (𝑒𝑥 + 1)4 4 + 𝐶
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