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30. **Problema 30:**
Determine a solução da equação \(y'' - 4y = 0\).
a) \(y = C_1 e^{2x} + C_2 e^{-2x}\)
b) \(y = C_1 e^{4x} + C_2 e^{-4x}\)
c) \(y = C_1 e^{x} + C_2 e^{-x}\)
d) \(y = C_1 \cos(2x) + C_2 \sin(2x)\)
**Resposta:** a) \(y = C_1 e^{2x} + C_2 e^{-2x}\).
**Explicação:** Esta é uma equação diferencial linear de segunda ordem com
coeficientes constantes. As soluções são combinações lineares de funções
exponenciais.
31. **Problema 31:**
Calcule a integral \(\int_0^{\frac{\pi}{2}} \sin(x) \, dx\).
a) 1
b) 0
c) \(\frac{\pi}{2}\)
d) \(-1\)
**Resposta:** a) 1.
**Explicação:** A integral de \(\sin(x)\) é \(-\cos(x)\). Avaliando de 0 a \(\frac{\pi}{2}\),
temos \(-\cos\left(\frac{\pi}{2}\right) + \cos(0) = 0 + 1 = 1\).
32. **Problema 32:**
Calcule o determinante da matriz \(\begin{pmatrix} 1 & 1 \\ 1 & -1 \end{pmatrix}\).
a) 0
b) 2
c) -2
d) 1
**Resposta:** c) -2.
**Explicação:** O determinante é \(ad - bc = (1)(-1) - (1)(1) = -1 - 1 = -2\).
33. **Problema 33:**
Determine a convergência da série \(\sum_{n=1}^{\infty} \frac{(-1)^n}{n}\).
a) Diverge
b) Converge
c) Converge condicionalmente
d) Não pode ser determinado
**Resposta:** c) Converge condicionalmente.
**Explicação:** A série alternada converge pelo teste de Leibniz, mas não converge
absolutamente.
34. **Problema 34:**
Calcule a derivada de \(f(x) = \tan(x)\).
a) \(\sec^2(x)\)
b) \(\frac{1}{\cos^2(x)}\)
c) \(\sin^2(x)\)
d) \(\cos^2(x)\)
**Resposta:** a) \(\sec^2(x)\).
**Explicação:** A derivada de \(\tan(x)\) é dada por \(f'(x) = \sec^2(x)\).
35. **Problema 35:**
Calcule a integral \(\int_0^1 (x^4 - x^2) \, dx\).
a) \(\frac{1}{5}\)
b) \(\frac{2}{5}\)
c) \(\frac{1}{3}\)
d) 0
**Resposta:** b) \(\frac{2}{5}\).
**Explicação:** A integral é \(\left[\frac{x^5}{5} - \frac{x^3}{3}\right]_0^1 = \left(\frac{1}{5}
- \frac{1}{3}\right) = \frac{3 - 5}{15} = -\frac{2}{15}\).
36. **Problema 36:**
Determine o valor de \(\lim_{x \to 0} \frac{\ln(1 + x)}{x}\).
a) 0
b) 1
c) \(\infty\)
d) Não existe
**Resposta:** b) 1.
**Explicação:** Usando a regra do limite, \(\lim_{x \to 0} \frac{\ln(1 + x)}{x} = 1\).
37. **Problema 37:**
Calcule a integral \(\int e^{3x} \, dx\).
a) \(\frac{1}{3} e^{3x} + C\)
b) \(3e^{3x} + C\)
c) \(\frac{1}{3} e^{x} + C\)
d) \(e^{3x} + C\)
**Resposta:** a) \(\frac{1}{3} e^{3x} + C\).
**Explicação:** A integral de \(e^{kx}\) é \(\frac{1}{k} e^{kx} + C\), onde \(k = 3\).
38. **Problema 38:**
Calcule o limite \(\lim_{x \to 0} \frac{\sin(2x)}{x}\).
a) 0
b) 1
c) 2
d) Não existe
**Resposta:** c) 2.
**Explicação:** Usando a regra do limite, \(\lim_{x \to 0} \frac{\sin(kx)}{x} = k\), temos \(k
= 2\).
39. **Problema 39:**
Calcule a derivada de \(f(x) = \sqrt{1 + x^2}\).
a) \(\frac{x}{\sqrt{1 + x^2}}\)
b) \(\frac{1}{\sqrt{1 + x^2}}\)
c) \(\frac{2x}{\sqrt{1 + x^2}}\)
d) \(\sqrt{1 + x^2}\)
**Resposta:** a) \(\frac{x}{\sqrt{1 + x^2}}\).
**Explicação:** Usando a regra da cadeia, temos \(f'(x) = \frac{1}{2\sqrt{1 + x^2}} \cdot 2x
= \frac{x}{\sqrt{1 + x^2}}\).