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Problema 55: Calcule a integral \(\int_0^1 (1 + x^2)^{-2} \, dx\). Agora, escolha a alternativa CORRETA:

a) \(\frac{1}{4}\)
b) \(\frac{1}{3}\)
c) \(\frac{1}{2}\)
d) \(\frac{1}{5}\)
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ano passado

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ano passado

Para calcular a integral \(\int_0^1 (1 + x^2)^{-2} \, dx\), podemos usar a substituição trigonométrica ou uma técnica de integração direta. Vamos resolver passo a passo. 1. Identificar a integral: \(\int (1 + x^2)^{-2} \, dx\). 2. Usar a substituição: Uma boa substituição aqui é \(u = 1 + x^2\), então \(du = 2x \, dx\) ou \(dx = \frac{du}{2\sqrt{u - 1}}\). 3. Limites de integração: Quando \(x = 0\), \(u = 1\) e quando \(x = 1\), \(u = 2\). 4. Reescrever a integral: A integral se torna: \[ \int_1^2 u^{-2} \cdot \frac{du}{2\sqrt{u - 1}}. \] 5. Resolver a integral: A integral \(\int u^{-2} \, du = -\frac{1}{u}\). Portanto, avaliando de 1 a 2: \[ -\frac{1}{u} \bigg|_1^2 = -\frac{1}{2} + 1 = \frac{1}{2}. \] Assim, a integral \(\int_0^1 (1 + x^2)^{-2} \, dx = \frac{1}{2}\). Portanto, a alternativa correta é: c) \(\frac{1}{2}\).

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Calcule a integral \(\int_0^1 (1 - x^2)^{2} \, dx\).

a) \(\frac{2}{5}\)
b) \(\frac{1}{3}\)
c) \(\frac{1}{4}\)
d) \(\frac{1}{5}\)

Determine a derivada de \( f(x) = x^2 \ln(x^2) \).

a) \( 2x \ln(x^2) + 2x \)
b) \( 2x \ln(x) + 2x \)
c) \( 4x \ln(x) + 2x \)
d) \( 2x \ln(x^2) - 2x \)

Calcule o limite \( \lim_{x \to 0} \frac{\tan(2x)}{x} \).

A) 0
B) 1
C) 2
D) Não existe

Determine a derivada de f(x) = e^{x^3}.

A) \(3x^2 e^{x^3}\)
B) \(e^{x^3}\)
C) \(x^3 e^{x^2}\)
D) \(x^2 e^{x^3}\)

Calcule o limite: \(\lim_{x \to 2} \frac{x^2 - 4}{x^2 - 1}\).

a) 0
b) 1
c) 2
d) 3

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