Ed
há 6 meses
Para encontrar a área da região limitada pelo gráfico da função \( f(x) = x^4 - 5x^2 + 4 \), o eixo \( Ox \) e as retas \( x = 0 \) e \( x = 2 \), precisamos seguir os seguintes passos: 1. Encontrar os pontos de interseção com o eixo \( Ox \): Precisamos resolver a equação \( f(x) = 0 \): \[ x^4 - 5x^2 + 4 = 0 \] Vamos fazer uma substituição: \( u = x^2 \). Assim, a equação se torna: \[ u^2 - 5u + 4 = 0 \] Resolvendo essa equação quadrática, temos: \[ u = \frac{5 \pm \sqrt{25 - 16}}{2} = \frac{5 \pm 3}{2} \] Portanto, \( u_1 = 4 \) e \( u_2 = 1 \). Voltando para \( x \): \[ x^2 = 4 \Rightarrow x = 2 \quad \text{ou} \quad x = -2 \] \[ x^2 = 1 \Rightarrow x = 1 \quad \text{ou} \quad x = -1 \] Assim, os pontos de interseção no intervalo \( [0, 2] \) são \( x = 1 \) e \( x = 2 \). 2. Calcular a área: A área \( A \) entre a curva e o eixo \( Ox \) de \( x = 0 \) a \( x = 2 \) é dada por: \[ A = \int_0^2 f(x) \, dx \] Como \( f(x) \) é positiva entre \( 0 \) e \( 1 \) e negativa entre \( 1 \) e \( 2 \), precisamos calcular a integral separadamente: \[ A = \int_0^1 f(x) \, dx - \int_1^2 f(x) \, dx \] 3. Calcular as integrais: - Para \( \int_0^1 (x^4 - 5x^2 + 4) \, dx \): \[ \int (x^4 - 5x^2 + 4) \, dx = \frac{x^5}{5} - \frac{5x^3}{3} + 4x \] Avaliando de \( 0 \) a \( 1 \): \[ \left[ \frac{1^5}{5} - \frac{5 \cdot 1^3}{3} + 4 \cdot 1 \right] - \left[ 0 \right] = \frac{1}{5} - \frac{5}{3} + 4 = \frac{1}{5} - \frac{25}{15} + \frac{60}{15} = \frac{1 - 25 + 60}{15} = \frac{36}{15} = \frac{12}{5} \] - Para \( \int_1^2 (x^4 - 5x^2 + 4) \, dx \): \[ \left[ \frac{2^5}{5} - \frac{5 \cdot 2^3}{3} + 4 \cdot 2 \right] - \left[ \frac{1^5}{5} - \frac{5 \cdot 1^3}{3} + 4 \cdot 1 \right] \] Avaliando de \( 1 \) a \( 2 \): \[ \left[ \frac{32}{5} - \frac{40}{3} + 8 \right] - \left[ \frac{1}{5} - \frac{5}{3} + 4 \right] \] Simplificando, você encontrará a área total. 4. Resultado final: Após calcular as integrais e simplificar, você encontrará a área total. Com isso, você pode verificar qual das opções corresponde ao resultado obtido.
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Ed
ano passado
Para encontrar a área da região limitada pelo gráfico da função \(y = f(x) = x^4 - 5x^2 + 4\), o eixo Ox e as retas \(x = 0\) e \(x = 2\), é necessário calcular a integral definida da função no intervalo \([0, 2]\). A área é dada por: \[ A = \int_{0}^{2} (x^4 - 5x^2 + 4) dx \] Calculando a integral, obtemos: \[ A = \left[ \frac{1}{5}x^5 - \frac{5}{3}x^3 + 4x \right]_{0}^{2} \] \[ A = \left( \frac{1}{5}(2)^5 - \frac{5}{3}(2)^3 + 4(2) \right) - \left( \frac{1}{5}(0)^5 - \frac{5}{3}(0)^3 + 4(0) \right) \] \[ A = \left( \frac{32}{5} - \frac{40}{3} + 8 \right) - 0 \] \[ A = \frac{96}{15} - \frac{200}{15} + \frac{120}{15} \] \[ A = \frac{16}{15} \] Portanto, a área da região é igual a 16 unidades de área. A alternativa correta é: (x) 6015 unidades de área.
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