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UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 1 de 22 Lista de Exercícios – Integração por Partes 1) Nos exercícios abaixo, calcule a integral indefinida por integração por partes. a) 3xxe dx∫ 3xdv e dx= v dv= ∫ u x= 3xv e dx= ∫ du dx= 31 3 xv e= u dv uv v du= −∫ ∫ 3 3 31 1 3 3 x x xxe dx x e e dx= ⋅ −∫ ∫ 3 3 31 1 3 3 x x xxe dx x e e dx= ⋅ −∫ ∫ 3 3 31 1 1 3 3 3 x x xxe dx x e e C= ⋅ − ⋅ ⋅ +∫ 3 3 31 1 3 9 x x xxe dx xe e C= − +∫ 3 3 1 3 3 x x exe dx x C = − + ∫ b) 2 xx e dx−∫ v dv= ∫ 2u x= xv e dx−= ∫ 2du x dx= xv e−= − u dv uv v du= −∫ ∫ 2 2 2x x xx e dx x e e xdx− − −= − − −∫ ∫ 2 2 2x x xx e dx x e xe dx− − −= − +∫ ∫ UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 2 de 22 xxe dx−∫ v dv= ∫ u x= xv e dx−= ∫ du dx= xv e−= − u dv uv v du= −∫ ∫ x x xxe dx xe e dx− − −= − − −∫ ∫ x x xxe dx xe e dx− − −= − +∫ ∫ x x xxe dx xe e− − −= − −∫ Portanto: 2 2 2x x xx e dx x e xe dx− − −= − +∫ ∫ ( )2 2 2x x x xx e dx x e xe e C− − − −= − + − − +∫ 2 2 2 2x x x xx e dx x e xe e C− − − −= − − − +∫ ( )2 2 2 2x xx e dx e x x C− −= − + + +∫ c) ( )ln 2x dx∫ v dv= ∫ ln(2 )u x= v dx= ∫ 1 2 2 du dx x = ⋅ v x= 1du dx x = u dv uv v du= −∫ ∫ 1ln(2 ) ln(2 )x dx x x x dx x = ⋅ − ⋅∫ ∫ ln(2 ) ln(2 )x dx x x dx= ⋅ −∫ ∫ ln(2 ) ln(2 )x dx x x x C= ⋅ − +∫ [ ]ln(2 ) ln(2 ) 1x dx x x C= − +∫ 2) Nos exercícios abaixo, calcule a integral indefinida (Sugestão: a integração por partes pode não ser necessária para todas as integrais). UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 3 de 22 a) 4xe dx∫ 4 4u x du dx= ⇒ = 4 4 41 1 1 14 4 4 4 4 x x u u xe dx e dx e du e C e C= = = + = +∫ ∫ ∫ b) 4xxe dx∫ v dv= ∫ u x= 4xv e dx= ∫ du dx= 41 4 xv e= u dv uv v du= −∫ ∫ 4 4 41 1 4 4 x x xxe dx x e e dx= ⋅ −∫ ∫ 4 4 41 1 4 4 x x xxe dx xe e dx= −∫ ∫ 4 4 41 1 1 4 4 4 x x xxe dx xe e C= − ⋅ +∫ 4 4 41 1 4 16 x x xxe dx xe e C= − +∫ 4 41 1 4 4 x xxe dx e x C = − + ∫ c) 2xxe dx∫ 2 2 2 2 2x x xu e du e x dx du xe dx= ⇒ = ⋅ ⇒ = 2 2 21 1 1 12 2 2 2 2 x x u u xxe dx xe dx e du e C e C= = = + = +∫ ∫ ∫ d) 3 xx e dx∫ v dv= ∫ 3u x= xv e dx= ∫ 23du x dx= xv e= UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 4 de 22 u dv uv v du= −∫ ∫ ( )3 3 23x x xx e dx x e e x dx= −∫ ∫ 3 3 23x x xx e dx x e x e dx= −∫ ∫ 2 xx e dx∫ v dv= ∫ 2u x= xv e dx= ∫ 2du xdx= xv e= u dv uv v du= −∫ ∫ ( )2 2 2x x xx e dx x e e x dx= −∫ ∫ 2 2 2x x xx e dx x e xe dx= −∫ ∫ xxe dx∫ v dv= ∫ u x= xv e dx= ∫ du dx= xv e= u dv uv v du= −∫ ∫ x x xxe dx xe e dx= −∫ ∫ x x xxe dx xe e= −∫ Portanto: 3 3 23x x xx e dx x e x e dx= −∫ ∫ ( )3 3 23 2x x x xx e dx x e x e xe dx= − −∫ ∫ 3 3 23 6x x x xx e dx x e x e xe dx= − +∫ ∫ ( )3 3 23 6x x x x xx e dx x e x e xe e C= − + − +∫ 3 3 23 6 6x x x x xx e dx x e x e xe e C= − + − +∫ ( )3 3 23 6 6x xx e dx e x x x C= − + − +∫ UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 5 de 22 e) 3 lnx x dx∫ v dv= ∫ lnu x= 3v x dx= ∫ 1du dx x = 41 4 v x= u dv uv v du= −∫ ∫ 3 4 41 1 1ln ln 4 4 x x dx x x x dx x = − ⋅∫ ∫ 3 4 31 1ln ln 4 4 x x dx x x x dx= −∫ ∫ 4 3 41 1ln ln 4 4 4 x x x dx x x C= − ⋅ +∫ 3 4 41 1ln ln 4 16 x x dx x x x C= − +∫ 3 41 1ln ln 4 4 x x dx x x C = − + ∫ f) ( )ln 1t t dt+∫ v dv= ∫ ( )ln 1u t= + v t dt= ∫ 1 1 du dt t = + 21 2 v t= u dv uv v du= −∫ ∫ ( ) ( )2 21 1 1ln 1 ln 12 2 1t t dt t t t dtt+ = ⋅ + − ⋅ +∫ ∫ ( ) ( )2 21ln 1 ln 12 2 1 t tt t dt t dt t + = + − +∫ ∫ ( )2 21 1 1 1 2 1 t t tt t t tdt dt t dt dt dt t t t t + − = = − = − + + + +∫ ∫ ∫ ∫ ∫ UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 6 de 22 1 t dt t +∫ 1 1u t du dt t u= + ⇒ = ⇒ = − ( )1 1 ln ln 11 t udt dt dt dt t u t t t u u − = = − = − = − + +∫ ∫ ∫ ∫ Portanto: ( ) ( )2 21ln 1 ln 12 2 1 t tt t dt t dt t + = + − +∫ ∫ ( ) ( )2 21ln 1 ln 12 2 2 1 t t tt t dt t dt t + = + − − + ∫ ∫ ( ) ( )2 2 1ln 1 ln 12 4 2 1 t t tt t dt t dt t + = + − + +∫ ∫ ( ) ( ) ( )2 2 1ln 1 ln 1 ln 12 4 2 t tt t dt t t t C + = + − + − + + ∫ ( ) ( ) ( )2 2 1ln 1 ln 1 ln 12 4 2 2 t t tt t dt t t C+ = + − + − + +∫ ( ) ( ) ( )2 21 2ln 1 ln 1 ln 12 2 4 4 t t tt t dt t t C+ = + − + − + +∫ ( ) ( ) ( ) ( )2 1 2ln 1 ln 12 4 t t t t t dt t C − − + = + − +∫ g) ( )2lnx x dx∫ v dv= ∫ ( )2lnu x= v x dx= ∫ 12lndu x dx x = ⋅ 21 2 v x= u dv uv v du= −∫ ∫ ( ) ( ) 22 2 21 1ln ln 2ln2 2 x x x dx x x x dx x = ⋅ − ⋅ ⋅∫ ∫ ( ) ( ) 22 2ln ln ln2 x x x dx x x x dx= ⋅ −∫ ∫ UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 7 de 22 lnx x dx∫ v dv= ∫ lnu x= v x dx= ∫ 1du dx x = 21 2 v x= u dv uv v du= −∫ ∫ 2 21 1ln ln 2 2 x x x dx x x dx x = ⋅ − ⋅∫ ∫ 2 1ln ln 2 2 x x x dx x x dx= ⋅ −∫ ∫ 2 21ln ln 2 2 2 x x x x dx x C= ⋅ − ⋅ +∫ 2 2 ln ln 2 4 x x x x dx x C= ⋅ − +∫ Portanto: ( ) ( ) 22 2ln ln ln2 x x x dx x x x dx= ⋅ −∫ ∫ ( ) ( ) 2 2 22 2ln ln ln2 2 4 x x x x x dx x x C = ⋅ − ⋅ − + ∫ ( ) ( ) 2 2 22 2ln ln ln2 2 4 x x x x x dx x x C= ⋅ − ⋅ + +∫ h) ( ) 2ln x dx x∫ lnu x= 1du dx x = ( ) ( ) ( ) 2 33 2 2ln ln1 ln 3 3 x xudx x dx u du C C x x = = = + = +∫ ∫ ∫ UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 8 de22 i) 1x x dx−∫ 1 1u x du dx x u= − ⇒ = ⇒ = + ( ) ( ) ( )31 12 2 21 1 1x x dx u u du u u du u u du− = + ⇒ + = + =∫ ∫ ∫ ∫ ( ) 5 32 23 5 312 2 2 22 25 3 5 32 2 u u u u du C u u C= + = + + = + + =∫ ( ) ( )5 32 22 21 15 3x x C= − + − + j) ( )2 1 xx e dx−∫ v dv= ∫ 2 1u x= − xv e dx= ∫ 2du x dx= xv e= u dv uv v du= −∫ ∫ ( ) ( )2 21 1 2x x xx e dx e x e x dx− = − − ⋅∫ ∫ ( ) ( )2 21 1 2x x xx e dx e x xe dx− = − −∫ ∫ xxe dx∫ v dv= ∫ u x= xv e dx= ∫ du dx= xv e= u dv uv v du= −∫ ∫ x x xxe dx xe e dx= −∫ ∫ x x xxe dx xe e= −∫ Portanto: ( ) ( )2 21 1 2x x xx e dx e x xe dx− = − −∫ ∫ ( ) ( ) ( )2 21 1 2x x x xx e dx e x xe e C− = − − − +∫ ( )2 21 2 2x x x x xx e dx e x e xe e C− = − − + +∫ UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 9 de 22 ( )2 21 2x x x xx e dx e x e xe C− = + − +∫ ( ) ( )2 21 2 1x xx e dx e x x C− = − + +∫ ( ) ( )22 1 1x xx e dx e x C− = − +∫ k) ( ) 2 22 1 xxe dx x + ∫ 2 22x xu e du e dx= ⇒ = v dv= ∫ ( )22 1 x v dx x = + ∫ 12 1 2 1 2 w w x x w x − = + ⇒ = − ⇒ = 2 2 dwdw dx dx= ⇒ = 2 1 1 2 2 w dw v w − = ⋅ ⋅∫ 2 1 4 w v dw w − = ∫ 2 1 1 4 w v dw w − = ∫ 2 1 1 1 4 v dw dw w w = − ∫ ∫ 21 1 4 v dw w dw w − = − ∫ ∫ 11 ln 4 1 w v w − = − − 1 1ln 4 v w w = + ( )1 1ln 2 14 2 1v x x = + + + Portanto: u dv uv v du= −∫ ∫ UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 10 de 22 ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 1 1 1 1ln 2 1 ln 2 1 2 4 2 1 4 2 12 1 x x xxe dx e x x e dx x xx = ⋅ + + − + + ⋅ + + + ∫ ∫ ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 1 1 1ln 2 1 ln 2 1 4 2 1 2 2 12 1 x x xxe edx x x e dx x xx = + + − + + + + + ∫ ∫ ( ) ( ) 22 21ln 2 1 ln 2 12 1 2 1 x x x ex e dx e x dx dx x x + + = + + + + ∫ ∫ ∫ ( )2 ln 2 1xe x dx + ∫ v dv= ∫ ln(2 1)u x= + 2xv e dx= ∫ 1 2 2 1 du dx x = ⋅ + 21 2 xv e= 2 2 1 du dx x = + u dv uv v du= −∫ ∫ ( )2 2 21 1 2ln 2 1 ln(2 1)2 2 2 1 x x xe x dx e x e dx x + = ⋅ + − ⋅ +∫ ∫ ( ) 22 21ln 2 1 ln(2 1)2 2 1 x x x ee x dx e x dx x + = ⋅ + − +∫ ∫ Portanto: ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 1 1ln 2 1 ln 2 1 4 2 1 2 2 12 1 x x x xxe e edx x e x dx dx x xx = + + − + + + + + ∫ ∫ ∫ ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 1 1 1ln 2 1 ln 2 1 4 2 1 2 2 2 12 1 x x x xxe e edx x e x dx dx x xx = + + − + − + + + ∫ ∫ ∫ ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1ln 2 1 ln(2 1) 4 2 1 2 2 2 1 2 2 12 1 x x x x xxe e e edx x e x dx dx x x xx = + + − ⋅ + − − + + + + ∫ ∫ ∫ ( ) ( ) 2 2 2 2 1 1ln 2 1 ln(2 1) 4 2 1 42 1 x x xxe edx x e x C xx = + + − ⋅ + + + + ∫ ( ) ( ) 2 2 2 4 2 12 1 x xxe edx C xx = + ++ ∫ UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 11 de 22 3) Calcule a integral definida. a) 1 2 0 xx e dx∫ v dv= ∫ 2u x= xv e dx= ∫ 2du x dx= xv e= u dv uv v du= −∫ ∫ 2 2 2x x xx e dx e x e x dx= − ⋅∫ ∫ 2 2 2x x xx e dx e x xe dx= −∫ ∫ xxe dx∫ v dv= ∫ u x= xv e dx= ∫ du dx= xv e= u dv uv v du= −∫ ∫ x x xxe dx xe e dx= −∫ ∫ x x xxe dx xe e= −∫ Portanto: 2 2 2x x xx e dx e x xe dx= −∫ ∫ ( )2 2 2x x x xx e dx e x xe e C= − − +∫ 2 2 2 2x x x xx e dx e x xe e C= − + +∫ ( )2 2 2 2x xx e dx e x x C= − + +∫ ( )1 12 2 0 0 2 2x xx e dx e x x = − + ∫ ( ) ( )1 2 1 2 0 2 0 1 2 1 2 0 2 0 2xx e dx e e = − ⋅ + − − ⋅ + ∫ UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 12 de 22 1 2 0 2xx e dx e= −∫ b) 5 1 ln e x x dx∫ v dv= ∫ lnu x= 5v x dx= ∫ 1du dx x = 61 6 v x= u dv uv v du= −∫ ∫ 6 5 61 1ln ln 6 6 x x x dx x x dx x = − ⋅∫ ∫ 6 5 51ln ln 6 6 x x x dx x x dx= −∫ ∫ 6 6 5 1ln ln 6 6 6 x x x x dx x C= − ⋅ +∫ 6 5 1ln ln 6 6 x x x dx x C = − + ∫ 6 5 1 1 1ln ln 6 6 ee x x x dx x = − ∫ 6 6 5 1 1 1 1ln ln ln1 6 6 6 6 e e x x dx e = − − − ∫ 6 5 1 1 1 1ln 1 6 6 6 6 e e x x dx = − − − ∫ 6 5 1 5 1ln 6 6 36 e e x x dx = ⋅ +∫ 6 5 1 5 1ln 36 36 e e x x dx = +∫ ( )5 6 1 1ln 5 1 36 e x x dx e= +∫ UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 13 de 22 4) Nos exercícios abaixo, calcule a integral indefinida, utilizando o método indicado. a) 2 2 3x x dx−∫ a.1) Por partes, fazendo 2 3dv x dx= − . v dv= ∫ 2u x= 2 3v x dx= −∫ 2du dx= 2 3w x= − 2dw dx= 1 2 2 3 2 v x dx= −∫ 1 2 v w dw= ∫ 1 21 2 v w dw= ∫ 3 21 32 2 w v = ⋅ 3 21 2 2 3 v w= ⋅ 3 21 3 v w= ( )321 2 33v x= − u dv uv v du= −∫ ∫ ( ) ( )3 32 21 12 2 3 2 2 3 2 3 23 3x x dx x x x dx− = ⋅ − − − ⋅∫ ∫ ( ) ( )3 32 22 22 2 3 2 3 2 33 3 x x x dx x x dx− = − − −∫ ∫ ( )322 3x dx−∫ 2 3u x= − 2du dx= UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 14 de 22 ( ) ( ) 5 23 3 3 5 2 2 2 21 1 1 1 22 3 2 2 3 52 2 2 2 52 u x dx x dx u du u− = − = = ⋅ = ⋅ =∫ ∫ ∫ ( )55 221 1 2 35 5u x= = − Portanto: ( ) ( )3 32 22 22 2 3 2 3 2 33 3 x x x dx x x dx− = − − −∫ ∫ ( ) ( )3 52 22 2 12 2 3 2 3 2 33 3 5 x x x dx x x C − = − − − + ∫ ( ) ( )3 52 22 22 2 3 2 3 2 33 15 x x x dx x x C− = − − − +∫ a.2) Por substituição, fazendo 2 3u x= − . 2 3u x= − 2 3u x= − 2 2 3u x= − ( )122 3u x= − 22 3x u= + ( ) 121 2 3 22du x dx − = − ⋅ ( )12 1 2 3 du dx x = − 1 2 3 du dx x = − 2 3dx x du= − dx u du= ( ) ( )2 4 2 5 31 12 2 3 3 3 35 3x x dx u u udu u u du u u C− = + ⋅ = + = + ⋅ + =∫ ∫ ∫ ( ) ( ) ( ) ( )5 3 5 35 3 2 21 1 12 3 2 3 2 3 2 35 5 5u u Cx x C x x C= + + = − + − + = − + − + OBS: Diferencie as duas expressões obtidas para comprovar que ambas têm a mesma integral. UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 15 de 22 b) 4 5 x dx x+∫ b.1) Por partes, fazendo 1 4 5 dv dx x = + . v dv= ∫ u x= 1 4 5 v dx x = +∫ du dx= 4 5w x= + 5dw dx= 1 4 5 v dx x = +∫ 1 5 5 4 5 v dx x = +∫ 1 1 5 v dw w = ∫ 1 21 5 v w dw − = ∫ 1 21 15 2 w v = ⋅ 1 21 2 5 v w= ⋅ ⋅ 1 22 5 v w= ( ) 122 4 55v x= + u dv uv v du= −∫ ∫ ( ) ( )1 12 22 24 5 4 55 54 5 x dx x x x dx x = + ⋅ − + +∫ ∫ ( ) ( )1 12 22 24 5 4 55 54 5 x xdx x x dx x = + − + +∫ ∫ UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 16 de 22 ( ) 124 5x dx+∫ 4 5u x= + 5u dx= ( ) ( ) 3 2 31 1 1 2 2 2 21 1 1 1 24 5 5 4 5 35 5 5 5 32 u x dx x dx u du u+ = + = = ⋅ = ⋅ =∫ ∫ ∫ ( )33 222 2 4 515 15u x= = + Portanto: ( ) ( )1 12 22 24 5 4 55 54 5 x xdx x x dx x = + − + +∫ ∫ ( ) ( )312 22 2 24 5 4 55 5 154 5 x xdx x x C x = + − + + + ∫ ( ) ( )312 22 44 5 4 55 754 5 x xdx x x C x = + − + + +∫ b.2) Por substituição, fazendo 4 5u x= + . 4 5u x= + 4 5u x= + 2 4 5u x= + ( )124 5u x= + 25 4x u= − ( ) 121 4 5 52du x dx − = + ⋅ 2 4 5 u x − = ( ) 125 4 52du x dx − = + ( )12 5 2 4 5 du dx x = + 5 2 4 5 du dx x = + 5 2 du dx u = 2 5 dx u du= UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 17 de 22 ( )2 2 34 1 2 2 2 14 45 5 25 25 34 5 x udx u du u du u u C ux − = ⋅ ⋅ = − = − + = + ∫ ∫ ∫ ( ) ( )332 8 2 84 5 4 575 25 75 25u u C x x C= − + = + − + + = ( ) ( )3 13 2 22 8 2 84 5 4 5 75 25 75 25 u u C x x C= − + = + − + + OBS: Diferencie as duas expressões obtidas para comprovar que ambas têm a mesma integral. 5) Utilize a integração por partes para verificar as fórmulas abaixo: ( ) ( ) 1 2ln 1 1 ln 11 n n xx x dx n x C n n + = − + + + ≠ − + ∫ v dv= ∫ lnu x= nv x dx= ∫ 1du dx x = 1 1 nx v n + = + u dv uv v du= −∫ ∫ 1 1 1ln ln 1 1 n n n x xx x dx x dx n n x + + = ⋅ − ⋅ + +∫ ∫ 1 1ln ln 1 1 n n nxx x dx x x dx n n + = ⋅ − + +∫ ∫ 1 11ln ln 1 1 1 n n n x xx x dx x n n n + + = ⋅ − ⋅ + + +∫ 1 1ln ln 1 1 n n xx x dx x n n + = − + + ∫ ( )1 1 ln 1ln 1 1 n n n xxx x dx n n + + − = + + ∫ ( ) ( ) 1 2ln 1 1 ln1 n n xx x dx n x n + = − + + + ∫ UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 18 de 22 1 n ax n ax n axx e nx e dx x e dx a a − = −∫ ∫ v dv= ∫ nu x= axv e dx= ∫ 1ndu nx dx−= 1 axv e a = u dv uv v du= −∫ ∫ 11 1n ax n ax ax nx e dx x e e nx dx a a − = ⋅ − ⋅∫ ∫ 1 n ax n ax n axx e nx e dx x e dx a a − = −∫ ∫ 6) Nos exercícios a seguir, calcule a integral indefinida com auxílio das fórmulas acima. a) 2 5xx e dx∫ 1 2 e 5 n ax n ax n axx e nx e dx x e dx n a a a − = − = =∫ ∫ 2 5 2 5 51 2 5 5 x x xx e dx x e xe dx= −∫ ∫ 5xxe dx∫ v dv= ∫ u x= 5xv e dx= ∫ du dx= 51 5 xv e= u dv uv v du= −∫ ∫ 5 5 51 1 5 5 x x xxe dx x e e dx= ⋅ −∫ ∫ 5 5 51 5 5 x x xxxe dx e e dx= −∫ ∫ 5 5 51 1 5 5 5 x x xxxe dx e e= − ⋅∫ UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 19 de 22 5 5 51 5 25 x x xxxe dx e e= −∫ Portanto: 2 5 2 5 51 2 5 5 x x xx e dx x e xe dx= −∫ ∫ 2 5 2 5 5 51 2 1 5 5 5 25 x x x xxx e dx x e e e C = − − + ∫ 2 5 2 5 5 51 2 2 5 25 125 x x x xx e dx x e xe e C= − + +∫ ( )52 5 225 10 2125 x x ex e dx x x C= − + +∫ b) 2 lnx x dx−∫ ( ) ( ) 1 2ln 1 1 ln 21 n n xx x dx n x n n + = − + + = − + ∫ ( ) ( ) 2 1 2 2ln 1 2 1 ln2 1 x x x dx x C − + − = − + − + + − + ∫ ( )2 1ln 1 lnx x dx x x C− −= − − +∫ ( )2 1ln ln 1x x dx x C x − = − + +∫ 7) Determine a área da região delimitada pelos gráficos das equações dadas. , 0, 4xy xe y x−= = = 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 20 de 22 4 0 xA xe dx−= ∫ 1 1 e 1 n ax n ax n axx e nx e dx x e dx n a a a − = − = = −∫ ∫ 1 1 1 1 11 1 1 x x xx exe dx x e dx − − − − = − − − ∫ ∫ x x x x xe dx e dx e − − = − +∫ ∫ x x x x xe dx e e − − = − −∫ 1x x x x xe dx e e − = − −∫ ( )1 1x xxe dx xe − = − +∫ ( ) 44 00 1 1x x A xe dx x e − = = − + ∫ ( ) ( ) 4 4 0 0 1 14 1 0 1xA xe dx e e − = = − + − − + ∫ 4 4 0 5 1xA xe dx e − = = − +∫ 4 4 0 1 5xA xe dx e− −= = −∫ 8) Dada a região delimitada pelos gráficos de 2lny x= , 0y = e x e= , determine: a) A área da região. 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 21 de 22 0 2ln 0 ln 0 1y x x x= ⇒ = ⇒ = ⇒ = 1 1 2ln 2 ln e e A x dx x dx= =∫ ∫ ln x dx∫ v dv= ∫ lnu x= v dx= ∫ 1du dx x = v x= u dv uv v du= −∫ ∫ 1ln lnx dx x x x dx x = − ⋅∫ ∫ ln lnx dx x x dx= −∫ ∫ ln lnx dx x x x= −∫ ( )ln ln 1x dx x x= −∫ ( ) ( ) ( ){ }1 1 2 ln 2 ln 1 2 ln 1 1 ln1 1 e eA x dx x x e e = = − = − − − ∫ ( ) ( ){ } 1 2 ln 2 1 1 1 0 1 2 e A x dx e = = − − − = ∫ b) O volume do sólido gerado pela revolução da regiãoem torno do eixo x . ( ) ( )2 2 1 1 2ln 4 ln e e V x dx x dx= =∫ ∫pi pi ( )2ln x dx∫ v dv= ∫ ( )2lnu x= v dx= ∫ 12lndu x dx x = v x= UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Universitário de Sinop Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Engenharia Civil Disciplina: Cálculo Diferencial e Integral I Página 22 de 22 u dv uv v du= −∫ ∫ ( ) ( )2 2 1ln ln 2lnx dx x x x x dx x = − ⋅∫ ∫ ( ) ( )2 2ln ln 2 lnx dx x x x dx= −∫ ∫ ( ) ( ) ( )2 2ln ln 2 lnx dx x x x x x= − −∫ ( ) ( )2 2ln ln 2 ln 2x dx x x x x x= − +∫ ( ) ( )2 2 11 4 ln 4 ln 2 ln 2 e e V x dx x x x x x = = − + ∫pi pi ( ) ( ){ }2 24 ln 2 ln 2 1 ln1 2 1 ln1 2 1V e e e e e = − + − − ⋅ ⋅ + ⋅ pi ( )4 2 2 2V e e e = − + − pi ( )4 2V e= −pi
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