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17/02/2016 1 Integral Indefinida Aula 1 Derivada de uma função Dada uma função y=F(x), se ela é derivável, sua derivada é única. Exemplos Em muitos problemas, a derivada de uma função é conhecida e o objetivo é encontrar a própria função. Por exemplo: Se a taxa de crescimento de uma determinada população é conhecida, pode-se desejar saber qual o tamanho da população em algum instante futuro; Conhecendo a velocidade de um corpo em movimento, pode-se querer calcular a sua posição em um momento qualquer; Conhecendo o índice de inflação, deseja-se estimar os preços. Derivada de uma função Integral indefinida O processo de obter uma função a partir de sua derivada é chamado de antiderivação ou integração indefinida. 17/02/2016 2 Primitiva de uma função Conhecendo-se a derivada f’ de uma função f, é possível descobrir a lei da função f ? Por exemplo: Se f’(x)=1, qual seria a função f(x)? Se g’(x)= 2x, qual seria a função g(x)? Primitiva de uma função Tomando F’(x) = f(x) = x2 , determine sua primitiva F(x). Exemplos Primitiva de uma função Primitiva de uma função Definição: Dizemos que uma função F é uma Primitiva da função em um intervalo (ou apenas uma Primitiva de f), se tivermos f I '( ) ( ) , .F x f x x I 17/02/2016 3 Integral indefinida Definição: Integral indefinida de uma função f(x) é a expressão F(x) + C de todas as primitivas de f(x). Denotamos integral indefinida de por : Logo: f ( ) f x dx ( ) ( )f x dx F x c Integral indefinida A derivada de F(x) = x3 é a função f(x)=3x2. Escrevemos assim: Exemplos Integral indefinida A derivada de F(x) = cos(x) é a função f(x) = -sen(x). Escrevemos assim: Exemplos Mais alguns exemplos... 1) 2) 3) cosxdx=ò ex dx=ò x3dx=ò 17/02/2016 4 Algumas integrais imediatas Propriedades de integração Sejam e K uma constante, então: Exercícios: Calcular as integrais: a) 2(3 5)x x dx b) 4 1/ 2 3 3 4x x dx x c) Outras integrais imediatas 17/02/2016 5 1. Calcule as integrais indefinidas a seguir: Exercícios b) a) Exemplos Tabela de integrais imediatas: Integração por substituição Ou mudança de variável 17/02/2016 6 Consideremos o problema de calcular a seguinte integral: Ela nem é tabelada nem posso aplicar as propriedades. E agora? INTEGRAÇÃO POR SUBSTITUIÇÃO Se F é uma primitiva de f e g é uma função derivável, então: Fazendo , temos , e então: ( )u = g x du = g'(x)dx INTEGRAÇÃO POR SUBSTITUIÇÃO Exemplos... Calcule . Observação!!! 17/02/2016 7 Mais exemplos... Calcule . Mais exemplos... Calcule . Faça você mesmo: . a) d) b) c) Exercícios 17/02/2016 8 Com funções trigonométricas: . a) d) b) c) Integração por partes Algumas integrais não podem ser resolvidas pelo método de substituição de variáveis, ou seja, o método de substituição não funciona. Exemplo: dxe x x Integração por Partes Da fórmula da derivada do produto de duas funções obtemos o método de Integração por Partes que é estabelecido da seguinte forma: Se f e g são duas funções diferenciáveis, então Ou equivalente xgxfxgxfxgxfDx ´..´. xgxfxgxfDxgxf x .´.´. Integração por Partes 17/02/2016 9 Resolvendo: Fazemos u = x e dv = ex dx. Logo, temos du = dx e v = ex Usando a fórmula temos: dxe x x du v - vu. dv u Integração por Partes Esta fórmula nos permite expressar uma integral indefinida em termos de outra que pode ser fácil de calcular escolhendo adequadamente u e dv. du v - vu. dv u Integração por Partes Exemplo: dx x cos x Integração por Partes Exemplo: dx e x -2x Integração por Partes 17/02/2016 10 Exemplo: dxln x Integração por Partes A integral é resolvida integrando-se por partes 2 vezes. dxe x x2 Integração por Partes Nem sempre um só método de integração é suficiente para se calcular uma integral. Usaremos o método de substituição e depois por partes. dx e x 3x5 Integração por Partes Resolva as integrais: 1. 2. 3. 4. dxx5senx dxx3x ln x+1( ).cos(2x)dxò dxex x4 Integração por Partes
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