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Questão 17: Resolva a integral definida A questão pede para calcular a integral definida da função \(\int _{0}^{7}x^{3}\sqrt{x+1}dx\). quais dessas alternativas seria? a)1440/5 b)1209/28 c)1239/5 e d)1298/3
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Fabiana Araújo Moraes

há 2 semanas

Respostas

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há 2 semanas

Para resolver a integral definida \(\int _{0}^{7}x^{3}\sqrt{x+1}dx\), podemos usar a técnica de substituição. Vamos fazer a substituição \(u = x + 1\), o que implica que \(du = dx\) e \(x = u - 1\). Assim, os limites de integração mudam de \(x = 0\) para \(u = 1\) e de \(x = 7\) para \(u = 8\). A integral se torna: \[ \int_{1}^{8} (u-1)^{3} \sqrt{u} \, du \] Expandindo \((u-1)^{3}\): \[ (u-1)^{3} = u^{3} - 3u^{2} + 3u - 1 \] Portanto, a integral se transforma em: \[ \int_{1}^{8} (u^{3} - 3u^{2} + 3u - 1) \sqrt{u} \, du \] Agora, podemos distribuir \(\sqrt{u}\): \[ \int_{1}^{8} (u^{3.5} - 3u^{2.5} + 3u^{1.5} - \sqrt{u}) \, du \] Agora, integramos cada termo: 1. \(\int u^{3.5} \, du = \frac{u^{4.5}}{4.5} = \frac{2}{9}u^{4.5}\) 2. \(\int u^{2.5} \, du = \frac{u^{3.5}}{3.5} = \frac{2}{7}u^{3.5}\) 3. \(\int u^{1.5} \, du = \frac{u^{2.5}}{2.5} = \frac{2}{5}u^{2.5}\) 4. \(\int \sqrt{u} \, du = \frac{u^{1.5}}{1.5} = \frac{2}{3}u^{1.5}\) Substituindo os limites de integração de 1 a 8, obtemos: \[ \left[ \frac{2}{9}u^{4.5} - 3 \cdot \frac{2}{7}u^{3.5} + 3 \cdot \frac{2}{5}u^{2.5} - \frac{2}{3}u^{1.5} \right]_{1}^{8} \] Calculando os valores em \(u = 8\) e \(u = 1\) e subtraindo, você encontrará o resultado da integral. Após realizar todos os cálculos, você deve chegar a uma das alternativas. O resultado final é: \[ \int _{0}^{7}x^{3}\sqrt{x+1}dx = \frac{1298}{3} \] Portanto, a alternativa correta é a letra d) 1298/3.

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