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18. **Problema 18:** Calcule \( \int_0^{\infty} e^{-x^2} \, dx \).
A) \( \frac{\sqrt{\pi}}{2} \)
B) \( \sqrt{\pi} \)
C) \( \frac{1}{\sqrt{\pi}} \)
D) Valor não elementar
**Resposta correta:** B) \( \sqrt{\pi} \)
**Explicação:** Esta integral é conhecida e seu resultado é \( \sqrt{\pi} \).
19. **Problema 19:** Determine a integral \( \int_0^1 (1 - x^2)^{1/2} \, dx \).
A) \( \frac{1}{2} \)
B) \( \frac{\pi}{4} \)
C) \( \frac{1}{3} \)
D) \( \frac{\sqrt{3}}{2} \)
**Resposta correta:** B) \( \frac{\pi}{4} \)
**Explicação:** Isso corresponde a um quarto do círculo unitário, e o resultado é \(
\frac{\pi}{4} \).
20. **Problema 20:** Calcule a derivada de \( f(x) = x^2 \ln(x) \).
A) \( 2x \ln(x) + x \)
B) \( x^2 \frac{1}{x} \)
C) \( 2x \ln(x^2) \)
D) \( x^2 \)
**Resposta correta:** A) \( 2x \ln(x) + x \)
**Explicação:** Usando a regra do produto, \( \frac{d}{dx}[x^2 \cdot \ln(x)] = 2x \ln(x) +
x^2 \cdot \frac{1}{x} = 2x \ln(x) + x \).
21. **Problema 21:** Calcule o limite \( \lim_{x \to \infty} \frac{5x^2 + 3}{x^2 + 2} \).
A) \( 5 \)
B) \( 3 \)
C) \( \infty \)
D) \( 0 \)
**Resposta correta:** A) \( 5 \)
**Explicação:** Dividindo todos os termos por \( x^2 \) dá \( \lim_{x \to \infty} \frac{5 +
\frac{3}{x^2}}{1 + \frac{2}{x^2}} \to \frac{5 + 0}{1 + 0} = 5 \).
22. **Problema 22:** Calcule a integral \( \int_0^1 6x(1-x) \, dx \).
A) \( 0 \)
B) \( 1 \)
C) \( 6 \)
D) \( \frac{3}{2} \)
**Resposta correta:** D) \( \frac{3}{2} \)
**Explicação:** A integral \( \int 6x(1-x) \, dx = 6 \left( \frac{x^2}{2} - \frac{x^3}{3} \right) \)
avaliada de 0 a 1 resulta em \( 6\left(\frac{1}{2} - \frac{1}{3}\right) = 6\left(\frac{3 -
2}{6}\right) = 1 \).
23. **Problema 23:** Calcule o valor do limite \( \lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x} \).
A) 0
B) 1
C) \( e \)
D) Não existe
**Resposta correta:** B) 1
**Explicação:** Usando a definição de derivada, \( \lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x} = e^0 = 1
\).
24. **Problema 24:** Determine o valor da integral \( \int_1^e \frac{1}{x} \, dx \).
A) 1
B) \( \ln(e) \)
C) \( \ln(1) \)
D) 0
**Resposta correta:** B) \( \ln(e) = 1 \)
**Explicação:** A integral de \( \frac{1}{x} \, dx \) é \( \ln|x| + C \). Avaliando de 1 a e,
temos \( \ln(e) - \ln(1) = 1 - 0 = 1 \).
25. **Problema 25:** Calcule o limite \( \lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{1}{x}\right)^x \).
A) 1
B) 2
C) \( e \)
D) Não existe
**Resposta correta:** C) \( e \)
**Explicação:** É uma definição clássica do número de Euler. Portanto, \( \lim_{x \to
\infty} \left(1 + \frac{1}{x}\right)^x = e \).
26. **Problema 26:** Determine a série \( \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^n}{n!} \).
A) \( e^x \)
B) \( x^2 \)
C) \( \ln(x) \)
D) \( e^{-x} \)
**Resposta correta:** A) \( e^x \)
**Explicação:** Esta é a série de Taylor para a função exponencial \( e^x \).
27. **Problema 27:** Calcule a integral \( \int x e^{x^2} \, dx \).
A) \( \frac{1}{2} e^{x^2} + C \)
B) \( e^{x^2} + C \)
C) \( 2 e^{x^2} + C \)
D) \( x^2 e^{x^2} + C \)
**Resposta correta:** A) \( \frac{1}{2} e^{x^2} + C \)
**Explicação:** Usando a substituição \( u = x^2 \) e \( du = 2x dx \), a integral se torna \(
\frac{1}{2} e^{x^2} + C \).
28. **Problema 28:** Resolva a derivada de \( f(x) = \sqrt{x^3 + 1} \).
A) \( \frac{3x^2}{2\sqrt{x^3 + 1}} \)
B) \( \frac{1}{2\sqrt{x^3 + 1}} \)
C) \( \frac{3x^2}{\sqrt{x^3 + 1}} \)
D) \( 3x^3 \)
**Resposta correta:** A) \( \frac{3x^2}{2\sqrt{x^3 + 1}} \)
**Explicação:** Utilizando a regra da cadeia: \( f'(x) = \frac{1}{2}(x^3 + 1)^{-1/2} \cdot
3x^2 = \frac{3x^2}{2\sqrt{x^3 + 1}} \).