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Gabarito das Autoatividades CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL (MATEMÁTICA) 2009/2 Módulo V 3UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L GABARITO DAS AUTOATIVIDADES DE CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL UNIDADE 1 TÓPICO 1 Questão única – Caro(a) acadêmico(a), sugerimos que você determine valores para delta δ, como mostramos acima, tendo como valores para épsilon ε = 1, ε = 0,5 , ε = 0,001. 1) 1º passo: encontrar um entrno para a =7 Assim, a desiguladade vale para todo x no intervalo aberto (2,14), para todo x ≠ 7 nesse intervalo. 4 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L 2) 2º passo A distância de 7 até o ponto final mais próximo de (2,14) é 5. Se = 5 ou qualquer outro número positivo menor, então a desigualdade de 0 < | x - 7 | < , colocará x automaticamente entre 2 e 14 fazendo 1º passo: encontrar um entorno para a = 7 5UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L 3) A distância de 7 até o ponto final mais próximo de (4,25; 10,25) é 2,75. Se = 5 ou qualquer outro número positivo menor, então a desigualdade de 0 < | x - 7 | < , colocará x automaticamente entre 4, 25 e 12,25 fazendo Assim, a desiguladade vale para todo x no intervalo aberto (4, 25; 10,25), para todo x ≠ 7 nesse intervalo 2º passo Assim, a desiguladade vale para todo x no intervalo aberto (6,994001; 7,006001), para todo x ≠ 7 nesse intervalo. 1º passo: encontrar um entorno para a = 7 2º passo 6 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L TÓPICO 1 Nos exercícios de 1 a 3, calcule intuitivamente o limite Lxfax = → )(lim fazendo um quadro de valores. 1) ( ) 7 492 + − = x xxf 49 em 7−=a . R.: -14 2) xxf −= 5)( em 4=a . R.: 1 3) 24 2)( x xxf − − = em 2=a . R.: 4 1 4) Seja 22)( −= xxf e os números 6−=L , 2−=a e 02,0=ε = 00,2 Encontre um intervalo aberto em torno de a no qual a desigualdade ε<− Lxf )( valha. Dê então um valor para 0>δ tal que, para todo x satisfazendo δ<−< ax0 , a desigualdade ε<− Lxf )( seja verdadeira. R.: (-2,01; - 1,9) com = (0,01) 5) Seja xxf =)( e os números 2=L , 4=a e 25,0=δ = 0,25. Encontre um intervalo aberto em torno de a no qual a desigualdade ε<− Lxf )( valha. Dê então um valor para 0>δ tal que, para todo x satisfazendo δ<−< ax0 , a desigualdade ε<− Lxf )( seja verdadeira. R.: (3,75; 4,25) com 25,0=δ = 0,25 A distância de 7 até o ponto final mais próximo de (6,994001; 7,006001) é 0,005999. Se = 5 ou qualquer outro número positivo menor, então a desigualdade de 0 < | x - 7 | < , colocará x automaticamente entre 6,994001e 7,006001 fazendo 7UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L Nos exercícios de 6 a 12, calcule os limites usando as propriedades de limites. 6) R.: -16 7) R.: 0 8) R.: 2 9) 53 27 lim 2 1 − −+ → x xx x R.: -3 10) 235 lim 2 2 ++ −→ xx x R.: 4 11) x x e sen lim π−→ R.: 1 12) ( )xx xx x πcos3 24 lim 2 2 − −+ → R.: 5 4 8 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L TÓPICO 2 Nos exercícios de 1 a 8 calcule os limites. 1) 1 1 lim 2 3 1 − + −→ x x x . R.: 2 3 − 2) . R.: 8 1 3) 67 22lim 2 23 1 ++ −−+ −→ xx xxx x . R.: 5 2 − 4) 32 2 lim 2 2 1 −+ −+ → xx xx x . R.: 4 3 5) 1 1 lim 1 − − → x x x . R.: 2 6) x x x −− +− → 51 53 lim 4 . R.: 3 1 − 7) x x x 33 lim 0 −+ → . R.: 6 3 9UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L 8) 1 1 lim 4 3 1 − − → x x x . R.: 3 4 9) Seja . Calcular R.: 12; 1; ∃/ 10) Seja . Calcular . R.: 1; 5 ; ∃/ 11) Seja . Calcular R.: 3; 3; 3 12) Na Figura 2.7 está esboçado o gráfico de uma função y = f(x). Observando o gráfico, é possível estimar os seguintes limites: R.: -1; -1; - 8; 2 1 − ; + 8; 0 FIGURA – 2.7 10 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L a) ( )xf x −→ 0 lim b) ( )xf x +→ 0 lim c) ( )xfx −→1 lim d) ( )xfx +→1 lim e) ( )xf x −→ 2 lim f) ( )xf x +→ 2 lim 13) Seja f(x) uma função definida para todo número real por Determinar o valor da constante k para que exista ( )xf x 2 lim −→ . R.: k = - 8 14) Seja Calcular: R.: 0; 0; 0 ( ) ( ) ( )xfxfxf xxx 444 lim e lim ,lim →→→ −+ TÓPICO 3 Nos exercícios 1 a 20, calcule os limites. 1) 12 73lim 2 2 + −+ +∞→ x xx x R.: 2 1 2) 452 135lim 2 24 ++ +− ∞−→ xx xx x R.: + 8 3) 12 73lim 2 + −+ ∞+→ x xx x R.: + 8 24 23 7 54lim xx xxx x + +− ∞+→ 11UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L 4) x x x + ∞+→ 41 lim R.: 4e 5) 24 23 7 54lim xx xxx x + +− ∞+→ R.: 0 6) x x x 3 11 lim − ∞−→ R.: 6 1 e 7) x x x 3 16 lim 3 0 − → R.: ln 6 8) x x x 5 sen lim 0 → R.: 5 9) 459 134lim 2 2 ++ ++ ∞+→ xx xx x R.: 3 2 10) 3 33 3 15 134lim +− −+ ∞−→ xx xx x R.: 1 11) 20 cos1 lim x x x − → R.: 2 1 12 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L 12) x x x 1255 lim 3 0 −+ → R.: 125 ln5 13) 226 7273lim 345 245 +−+ ++− ∞−→ xxx xxx x R.: 2 1 14) x x x 7 17 lim 1 0 −− → R.: 7 7ln 15) 4 31 lim x x x + ∞−→ R.: 4 3 e 16) x x x + + ∞+→ 1 21 lim R.: 2e 17) 1 12lim 2 + +− ∞+→ x xx x R.: 1 18) 1 12lim 2 + +− ∞−→ x xx x R.: 3 13UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L 19) 8 lim 8 8 − − → x ee x x R.: 8e 20) ( )xxxx sec.seccos. lim0 → R.: 1 TÓPICO 4 Nos exercícios de 1 a 6, verifique se cada função a seguir é contínua nos pontos indicados, e esboce os gráficos: 1) > ≤+ = 1 , 4 1 ,3 )( x xx xf em 1x = R.: descontínua em x = 1 2) >+ ≤+= 3 , 42 3 , 1)( 2 xx xxxf em 3=x R.: contínua em x = 3 3) ( ) ≥− < = 0 se ,1 0 se , 1 xx x xf em 0=x R.: descontínua em x = 0 4) −≥− −< + − = 1 , 3 1 , 1 1 )( 2 2 xx x x x xg em 1−=x R.: descontínua em x = -1 5) em 1x = R.: descontínua em x = 1 se se ( ) >− < <− = 1 se ,1 1 se , 1 1 se , 1 xx x xx xf se se se 14 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L 6) = ≠ − −+ = 2 se , 5 2 se , 2 6 )( 2 x x x xx xg em 2x = R.: contínua em x = 2 Nos exercícios de 7 a 9 determine, se existirem, os pontos onde as seguintes funções não são contínuas. 7) ( ) 1 432 − +− = x xxxf R.: descontínua em x = 1 8) ( ) 2142 −+ = xx xxf R.: descontínua em x = -7 e x = 3 9) ( ) 653 34 +−+= xxxxf R.: contínua em IR 10) Use o Teorema do Valor Intermediário para mostrar que a função ( ) xxxxxf 842 234 +−−= possui pelo menos uma raiz no intervalo ( )3 ,1 . 11) Use o Teorema do Valor Intermediário para mostrar que a função ( ) 237 23 ++−= xxxxf possui três raízes reais distintas no intervalo ( )5 ,1− . se 21 15UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L UNIDADE 2 TÓPICO 1 Nas questões de 1 a 5, calcule a derivada da função f(x), no ponto 0x . 1) ( ) 12 += xxf , no ponto x0 = 5 R.: 10 2) ( ) 32xxf = , no ponto x0 = 2. R.: 24 3) ( ) xxxf 34 += , no ponto x0 = 2. R.: 35 4) ( ) xxf = , no ponto x0 = 1. R.: 2 1 5) ( ) xexf 4= , no ponto x0 = 2. R.: 24e Nas questões de 6 a 13, encontre as derivadas das funções dadas:16 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L Nas questões de 14 a 16, calcule as derivadas laterais ( )0xf−′ , ( )0xf+′ , se existirem, e determine se f é derivável em 0x . 14) ( ) ≥− <− = 0 ,1 0 ,1 xx x xf no ponto 00 =x . R.: 0 e 1 15) ( ) >− ≤−= 2 ,118 2 ,32 2 xx xxxf no ponto 20 =x . R.: 8 e 8 16) ( ) <−− ≤− = xx xx xf 3 ,4 3 ,65 2 no ponto 30 =x . R.: – 6 e – 6 11 17UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L TÓPICO 2 Nos exercícios 1 a 8, encontre a função derivada das seguintes funções: 18 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L Nos exercícios 9 e 10, determine a derivada da função inversa: TÓPICO 3 Nos exercícios 1 a 3, encontre a derivada da função definida implicita- mente por: 1) 322 1 yyx −=− R.: 232 2 yy x dy dx − = 2) 01222 =−+− xyxxe y R.: yxxe exyy y y 22 22 22 12 − −− =′ 3) 14 434 =++ yyxx R.: 33 23 3 yx yxx dx dy + + −= dx dy xe xy xe dy dx 19UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L Nos exercícios 4 a 6, encontre as derivadas sucessivas das funções a seguir: 4) ( ) 52 23 +−= xxxf obtenha a derivada de 2ª ordem. R.: 212 −x 5) ( ) 82523 245 −++−= xxxxxf obtenha as derivadas de 3ª e 7ª ordem. R.: xx 48180 2 − e 0 6) ( ) ( )323 −= txf obtenha a derivada de 2ª ordem. R.: ( )2354 −t 12 48 54 7) Seja s (t) 2t + 3t2 , para 0>t , a equação do movimento de uma partícula P, com s em metros e t em segundos. Determine a velocidade e a acele- ração da partícula quando 5=t segundos. R.: 32 m/s e 6 m/s2 8) O IPC da economia é descrito pela função ( ) 10032,0 23 ++−= tttg ( )90 ≤≤ t onde 0=t corresponde ao início em 1998. Calcule as derivadas de primeira e segunda ordem da função IPC no tempo 6. R.: 14,4 e -1,2 9) Uma certa espécie de tartaruga está ameaçada de extinção em virtude de comerciantes estarem vendendo supercarregamentos de ovos como afro- disíaco. Depois que várias medidas de preservação forem implementadas espera-se que a população de tartarugas cresça de acordo com a regra ( ) 1000432 23 +−+= ttttN ( )100 ≤≤ t onde N(t) denota o tamanho da população ao fim do ano t. Calcule ( )2N ′′ e ( )8N ′′′ , interpretando os resultados. R.: 30 e 102 10) Suponhamos que o óleo derramado através da ruptura de um navio-tanque se espalhe em uma forma circular cujo raio cresce a uma taxa constante de 2 pés/s. Com que velocidade a área do derramamento está crescendo quando seu raio for de 60 pés ? R.: 754 pés2/s 10 20 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L TÓPICO 4 Nos exercícios de 1 a 3, identifique o comportamento das funções em crescente e decrescente nos intervalos indicados. 1) ( ) 218122 23 −+−= xxxxf 12 18 em ( ]1 ,−∞– 8 e [ ]3 ,2 R.: f é crescente em ( ]1 ,−∞– 8 f é decrescente em [ ]3 ,2 2) ( ) 83 −= xxf em [ ]5 ,3− R.: f é crescente em [ ]5 ,3− 3) ( ) 52 +−= xxxf em [ ]0 ,3− e [ ]6 ,2 R.: f é decrescente em [ ]0 ,3− f é crescente em [ ]6 ,2 Nos exercícios de 4 a 6, identifique o comportamento das funções quanto à concavidade nos intervalos indicados. 4) ( ) 196 23 ++−= xxxxf em ( )1 ,5− e ( )∞+ ,2 R.: f é côncava para baixo em ( )1 ,5− f é côncava para cima em ( )∞+ ,2 5) ( ) 15181223 234 ++−−= xxxxxf 12 18 15 em ( )2 , −−∞– 8 , − 1 , 2 1 e ( )∞+ ,4 R.: f é côncava para cima em ( )2 , −−∞– 8 f é côncava para baixo em − 1 , 2 1 f é côncava para cima em ( )∞+ ,4 21UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L 6) ( ) xxxf 53 3 5 −= em ( )1 , −−∞ e ( )7 ,0 R.: f é côncava para baixo em ( ]1 ,−∞– 8 f é côncava para cima em ( )7 ,0 Nos exercícios de 7 e 8, encontre os extremos relativos e os pontos de inflexão das funções a seguir. 7) ( ) xxxxf 44 23 ++= R.: máximo relativo em 2−=x ; mínimo relativo em 3 2 −=x ; pontos de inflexão em 3 4 −=x 8) ( ) 35 53 xxxf −= R.: máximo relativo em 1−=x ; mínimo relativo em 1=x ; pontos de inflexão em 2 2 ,0 ±=x TÓPICO 5 Nos exercícios 1 e 2, identifique os pontos extremos das funções. ( ) 133 +−= xxxf R.: máximo relativo em 1−=x ; mínimo relativo em 1=x ; ( ) 234 8 3 82 xxxxf −+= R.: máximo relativo em 0=x ; mínimo; relativo em 1=x e 2−=x ; Nos exercícios 3 e 4, dê as equações das assíntotas verticais e horizontais das funções. 3) ( ) xxf 12 += R.: assíntota vertical em 0=x ; assíntota; horizontal em 2=y 22 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L 4) ( ) 16 82 2 2 − − = x xxf 16 R.: assíntotas verticais em 4−=x e 4=x ; assíntota horizontal em 2=y Nos exercícios de 5 a 7, esboce o gráfico das funções. 5 ) ( ) 52 2 3 4 24 ++−= xxxxf 6) ( ) 233 +−= xxxf R.: R.: 23UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L 7) ( ) 104 34 +−= xxxf 10 R.: TÓPICO 6 1) Verifique se as condições do Teorema do Valor Médio são satisfeitas pela função ( ) 53 23 −+= xxxf em [ ]2 ,1− . Determine os pontos desse intervalo onde se verifica a afirmação do teorema. R.: 21+−=c 2) Um motorista está dirigindo em uma estrada reta com o limite de velocidade de 80 km/h. Às 08 horas e 05 minutos da manhã, um controlador cronometra a velocidade do carro como sendo 75 km/h e, 5 minutos depois, um segundo controlador, 10 km adiante na estrada, cronometra a velocidade do carro como sendo de 80 km/h. Explique por que o motorista poderia receber uma multa por excesso de velocidade. R.: Pelo menos uma vez o motorista dirigiu a 120 km/h. 3) Suponha que a função ( ) 200002 350 3xxxf −+=50 forneça a quantidade apro ximada de sacas de milho produzidas por hectare, num determinado terreno, ao se aplicar x gramas de adubo por metro quadrado, onde 1500 ≤≤ x . Determinar a quantidade de adubo a ser aplicada por metro quadrado para obtermos a maior produção possível. 24 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L R.: A maior produção é obtida aplicando 100 g/m2 de adubo. 4) Uma caixa d’água (sem tampa) deve ter o formato de um paralelepípedo reto retângulo, ter altura igual à largura e que a soma das áreas de suas paredes (incluindo o fundo) seja 6 m2. Determinar suas dimensões para que sua capacidade seja a maior possível. R.: A caixa d’água deve ter comprimento e largura de 1 m e altura 3 4 m para ter capacidade máxima. 5) Encontre o raio e a altura do cilindro circular reto de maior volume que pode ser inscrito em um cone circular reto com 10 cm de altura e 6 cm de raio. R.: O cilindro inscrito com volume máximo tem raio 4 cm e altura 3 1010 cm. 6) Uma forma líquida de penicilina fabricada por uma firma farmacêutica é vendida a granel a um preço de R$ 200,00 por unidade. Se o custo total de produção (em reais) para x unidades for ( ) 2003,080000.500 xxxc ++= 80 e se a capacidade de produção da firma for de, no máximo, 30.000 unidades em um tempo especificado, quantas unidades de penicilina devem ser fabricadas e vendidas naquele tempo para maximizar o lucro? R.: Devem ser produzidas 20.000 unidades de penicilina para ter lucro máximo. Nos exercícios de 7 a 13, calcule os limites utilizando a regra de L’Hospital. 7) xx xx x 642x 57x lim 23 34 1 −+ ++− → 2x R.: - 2 8 ) xe xe x x x + + ∞+→ 3 2 lim R.: 0 9) 41292x 32242x lim 23 3 2 −+− +− → xx x x 2x 24 2x 32 12 R.: 4 25UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L 10) xx x 1 lim ∞→ R.: 1 11) x lim xn x l ∞+→ R.: 0 12) xxe x x 4 1 lim 3 + − ∞+→ R.: + 13) 20 x cos1 lim x x − → R.: 2 1 8 26 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L UNIDADE 3 TÓPICO 1 Questão única – Resolva as seguintes integrais e tente escrever uma gene- ralização destas integrais, isto é, escreva uma “regra” para integrais desta forma. 1) ∫e2x dx R.: 2) ∫e7x dx R.: 27UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L 3) ∫e8x dx R.: TÓPICO 1 Questão única – Resolva as seguintes integrais e tente escrever uma gene- ralização destas integrais, isto é, escreva uma “regra” para integrais desta forma. 1) ∫cos (5x) dx R.: 28 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L 2) ∫cos (7x) dx R.: 3) ∫sen (6x) dx R.: 29UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L 4) ∫sen (3x) dx R.: TÓPICO 1 Nas questões de 1 a 8, calcule as integrais indefinidas: 1) R.: 2) R.: 3) R.: 4) R.: 30 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L 5) R.: 6) R.: 7) R.: 8) R.: Nos exercícios 9 a 12, calcule as integrais fazendo as substituições indicadas. 9) R.: 10) R.: 11) R.: 12) R.: 31UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L Nos exercícios 13 a 20, calcule as integrais fazendo as substituições apropriadas. 13) R.: 14) R.: 15) R.: 16) R.: 17) R.: 18) R.: 19) R.: 20) R.: 32 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L TÓPICO 2 Nas questões de 1 a 6, calcule as integrais definidas: 1) R.: 18 2) R.: 3 38 3) R.: 7 6 4) R.: 10 5) R.: 10 6) R.: 9 104 38 7) Ache a área da região limitada pela curva xxy 42 +−= e pelo eixo x no intervalo 31 ≤≤ x . R.: 3 2222 8) Encontre a área da região limitada pela curva 652 23 +−−= xxxy , pelo eixo x e pelas retas 1−=x e 2=x . R.: 12 157 12 33UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L 9) Calcule a área da região limitada pela curva xy = , pelo eixo x e pelas retas 1−=x e 2=x . R.: 3 5252 10) Encontre a área da região limitada pela curva 21 xy −= e pelo eixo x no intervalo 20 ≤≤ x . R.: 2 TÓPICO 3 1) Encontre a área da região limitada acima por 6−= xy , abaixo por 2xy = e nas laterais por 0=x e 2=x . R.: 3 3434 u.a. 2) Encontre a área limitada pelas curvas 2xy = e 4=y . R.: 3 3432 u.a. 3) Determine a área da região compreendida entre a parábola 22 xy −= e a reta xy −= . R.: 2 9 u.a. 4) Determine a área do primeiro quadrante que é limitada por xy = , 2−= xy e 0=y . R.: 3 3410 u.a. 5) Calcule a área da região limitada pelas curvas 102 2 += xy 10 e 164 += xy 16 de modo que 52 ≤≤− x . R.: 3 142 u.a. 6) Calcule a área da região limitada pelas curvas 01 2 =−+ yy e 0=− xy . R.: 3 4 u.a. 7) Encontre o volume do sólido obtido pela rotação da área limitada por xy = , em torno do eixo x, o eixo das abscissas e a reta 4=x . 34 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L R.: π8 u.v. 8) Calcule o volume do sólido que se obtém pela rotação da região limitada por 3xy = , 0=y e 1=x em torno do eixo y. R.: π 5 2 u.v. 9) Calcule o volume do sólido que se obtém pela rotação da região limitada por 22 −= yx , 022 =−− xy , 0=x e 1=x em torno do eixo x. R.: π 20 7979 20 u.v. 10) A região compreendida entre a parábola 2xy = e a reta xy 2= no primeiro quadrante gira em torno do eixo y para gerar um sólido de revolução. Determine o volume do sólido. R.: π 3 8 u.v. Nas questões 11 e 12, determine o valor médio da função ( )xf no intervalo dado e em que ponto do domínio f realmente assume esse valor. 11) ( ) xxf = em [0, 3]. R.: ( ) 6 13 =cf 13 e 36 169 =c 36 12) ( ) xxxf += 2 em [-12, 0]. R.: f (c)= 42 e 7−=c 13) Um pesquisador estima que t horas depois da meia-noite, em um período típico de 24 horas, a temperatura em certa cidade é dada por ( ) ( )213 3 23 −−= ttC 13 , 240 ≤≤ t 24 graus Celsius. Qual é a temperatura média na cidade entre 6 da manhã e 4 da tarde? R.: – 5,22 ºC 14) Um copo de limonada a uma temperatura de 40ºF é deixado em uma sala cuja temperatura constante é de 70ºF. Usando um princípio da Física denominado Lei do Resfriamento de Newton, pode-se mostrar que, se a temperatura da limonada atingir os 52ºF em uma hora, então sua temperatura T como função do tempo decorrido pode ser modelada pela equação T = 35UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L 70 - 30 e -0,5t em que T está em graus Fahrenheit e t, em horas. Encontre a temperatura média Tm da limonada ao longo das primeiras 5 horas. R.: 59ºF TÓPICO 4 Nos exercícios 1 a 4, calcule as integrais fazendo as substituições indicadas. 1) R.: ( ) cxex +−15 2) R.: ( ) ( ) cxxx +−+−− 11ln 1 3) R.: cte t + − 4 1 4 4 4) R.: ( ) cxxex +−− 222 36 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L Nos exercícios 5 a 10, calcule a integral utilizando a técnica da integra- ção por partes. 5) R.: 6) R.: 7) R.: 8) R.: 9) R.: 10) R.: 37UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L Nos exercícios 11 a 16, calcule as integrais trigonométricas. 11) R.: 12) R.: 13) R.: 14) R.: 15) R.: 16) R.: 38 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L TÓPICO 5 Nos exercícios 1 a 6, calcule as integrais indefinidas por frações parciais. 1) R.: 2) R.: 3) R.: 4) R.: 5) R.: 6) R.: 39UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES C Á L C U L O D I F E R E N C I A L E I N T E G R A L Nos exercícios 7 a 11, calcule as integrais impróprias. 7) ∫ ∞− 0 dxe x R.: 1 8) ∫ ∞+ 1 1 dx x R.: ∞ 9) ∫ ∞− 0 dxex x R.: -1 10) ∫ − 5 2 2 1 dx x R.: 32 11) ∫− −0 1 3 1 dx x R.: 1 dx dx dx
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