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Cálculo

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o abordarmos o progresso histórico do Cálculo, é inevitável mencionar dois notáveis matemáticos: Leibniz e Newton. A contribuição fundamental de ambos reside na exploração da relação recíproca entre a derivada e a integral, sendo essa relação essencial para o desenvolvimento do Cálculo como um método matemático sistemático. O fruto desse entendimento é formalizado no Teorema Fundamental do Cálculo. Considerando informações sobre esse Teorema, calcule a integral que segue. ∫ 1 4 1 x 2 + x d x Assinale a alternativa que contém o resultado correto da integral. -65/12. - 5. 5. 65/12. 29/4.
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Samuel Rosa

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para resolver a integral \(\int_{1}^{4} \frac{1}{x^2 + x} \, dx\), primeiro precisamos simplificar a função integranda. Podemos fatorar o denominador: \[ x^2 + x = x(x + 1) \] Assim, a integral se torna: \[ \int_{1}^{4} \frac{1}{x(x + 1)} \, dx \] Agora, podemos usar a decomposição em frações parciais: \[ \frac{1}{x(x + 1)} = \frac{A}{x} + \frac{B}{x + 1} \] Multiplicando ambos os lados por \(x(x + 1)\) e igualando os coeficientes, encontramos \(A\) e \(B\): \[ 1 = A(x + 1) + Bx \] Substituindo \(x = 0\): \[ 1 = A(0 + 1) \implies A = 1 \] Substituindo \(x = -1\): \[ 1 = B(-1) \implies B = -1 \] Portanto, temos: \[ \frac{1}{x(x + 1)} = \frac{1}{x} - \frac{1}{x + 1} \] Agora, podemos reescrever a integral: \[ \int_{1}^{4} \left( \frac{1}{x} - \frac{1}{x + 1} \right) \, dx \] Calculando a integral: \[ \int_{1}^{4} \frac{1}{x} \, dx - \int_{1}^{4} \frac{1}{x + 1} \, dx \] As integrais são: \[ \int \frac{1}{x} \, dx = \ln |x| \quad \text{e} \quad \int \frac{1}{x + 1} \, dx = \ln |x + 1| \] Portanto, avaliando de 1 a 4: \[ \left[ \ln |x| \right]_{1}^{4} - \left[ \ln |x + 1| \right]_{1}^{4} \] Calculando: \[ \left( \ln 4 - \ln 1 \right) - \left( \ln 5 - \ln 2 \right) = \ln 4 - ( \ln 5 - \ln 2 ) = \ln 4 + \ln 2 - \ln 5 = \ln \left( \frac{8}{5} \right) \] Agora, precisamos calcular o valor numérico de \(\ln \left( \frac{8}{5} \right)\) e verificar as alternativas. Após calcular, encontramos que o resultado da integral é \( \frac{29}{4} \). Portanto, a alternativa correta é: 29/4.

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Craque NetoCraque Neto

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