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**40.** Calcule a integral \( \int \frac{1}{x^2 + 4} \, dx \).
A) \( \frac{1}{2} \tan^{-1}\left(\frac{x}{2}\right) + C \)
B) \( \frac{1}{4} \tan^{-1}\left(\frac{x}{2}\right) + C \)
C) \( \frac{1}{4} \tan^{-1}\left(\frac{x^2}{4}\right) + C \)
D) \( \frac{1}{2} \tan^{-1}\left(\frac{x^2}{4}\right) + C \)
**Resposta:** A) \( \frac{1}{2} \tan^{-1}\left(\frac{x}{2}\right) + C \)
**Explicação:** A integral é uma forma padrão que resulta na função arco-tangente.
**41.** Determine o valor de \( \int_{0}^{1} (x^4 - 2x^3 + x^2) \, dx \).
A) 0
B) 1
C) 2
D) 3
**Resposta:** A) 0
**Explicação:** A integral é calculada como:
\[
\int_{0}^{1} (x^4 - 2x^3 + x^2) \, dx = \left[\frac{1}{5}x^5 - \frac{1}{2}x^4 +
\frac{1}{3}x^3\right]_{0}^{1} = 0
\]
**42.** Calcule o limite \( \lim_{x \to 1} \frac{x^2 - 1}{x - 1} \).
A) 0
B) 1
C) 2
D) Não existe
**Resposta:** C) 2
**Explicação:** Usando L'Hôpital ou fatorando:
\[
\lim_{x \to 1} \frac{(x-1)(x+1)}{x-1} = \lim_{x \to 1} (x+1) = 2
\]
**43.** Encontre a derivada de \( f(x) = e^{\sin(x)} \).
A) \( e^{\sin(x)} \cos(x) \)
B) \( e^{\sin(x)} \sin(x) \)
C) \( \sin(x) e^{\sin(x)} \)
D) \( \cos(x) e^{\sin(x)} \)
**Resposta:** A) \( e^{\sin(x)} \cos(x) \)
**Explicação:** Usando a regra da cadeia:
\[
f'(x) = e^{\sin(x)} \cdot \cos(x)
\]
**44.** Calcule a integral \( \int \frac{x}{x^2 + 1} \, dx \).
A) \( \frac{1}{2} \ln(x^2 + 1) + C \)
B) \( \ln(x^2 + 1) + C \)
C) \( \frac{1}{2} \ln(x^2 + 1) - x + C \)
D) \( x - \frac{1}{2} \ln(x^2 + 1) + C \)
**Resposta:** A) \( \frac{1}{2} \ln(x^2 + 1) + C \)
**Explicação:** Usando a substituição \( u = x^2 + 1 \), obtemos a integral.
**45.** Determine o valor de \( \int_{0}^{1} (6x^2 - 6x + 2) \, dx \).
A) 0
B) 1
C) 2
D) 3
**Resposta:** B) 1
**Explicação:** A integral é calculada como:
\[
\int_{0}^{1} (6x^2 - 6x + 2) \, dx = \left[2x^3 - 3x^2 + 2x\right]_{0}^{1} = 1
\]
**46.** Calcule o limite \( \lim_{x \to 0} \frac{\cos(x) - 1}{x^2} \).
A) 0
B) 1
C) -\(\frac{1}{2}\)
D) Não existe
**Resposta:** C) -\(\frac{1}{2}\)
**Explicação:** Usando L'Hôpital, obtemos:
\[
\lim_{x \to 0} \frac{-\sin(x)}{2x} = -\frac{1}{2}
\]
**47.** Encontre a derivada de \( f(x) = x \ln(x) \).
A) \( \ln(x) + 1 \)
B) \( \ln(x) - 1 \)
C) \( \ln(x) + x \)
D) \( \ln(x) + x^2 \)
**Resposta:** A) \( \ln(x) + 1 \)
**Explicação:** Usando a regra do produto:
\[
f'(x) = \ln(x) + 1
\]
**48.** Calcule a integral \( \int x^2 e^{x^3} \, dx \).
A) \( \frac{1}{3} e^{x^3} + C \)
B) \( e^{x^3} + C \)
C) \( \frac{1}{3} e^{x^3} + x + C \)
D) \( e^{x^3} + x^2 + C \)
**Resposta:** A) \( \frac{1}{3} e^{x^3} + C \)
**Explicação:** Usamos a substituição \( u = x^3 \), levando à integral.
**49.** Determine o valor de \( \int_{0}^{1} (3x^2 - 2x) \, dx \).
A) 0