Na Seção 4.2, definimos a integral indefinida por
(4.116) |
onde é uma primitiva de , i.e. , e é uma constante indeterminada. Na sequência, vamos discutir sobre as regras básicas para o cálculo de integrais.
Com base na derivada de função potência3838endnote: 38Consulte Subseção 2.3.3 sobre a derivada de função potência., podemos afirmar que
(4.117) |
De fato, para , temos
(4.118) | ||||
(4.119) | ||||
(4.120) |
Seja uma constante. Então, temos a seguinte regra da multiplicação por constante
(4.130) |
De fato, se é uma primitiva de , então pela regra da multiplicação por constante para derivadas3939endnote: 39Consulte a Subseção 2.5.1 sobre a regra da multiplicação por constante para derivadas., temos
(4.131) | ||||
(4.132) |
i.e. é primitiva de .
Estudamos os seguintes casos:
(4.133) | ||||
(4.134) | ||||
(4.135) | ||||
(4.136) |
Aqui, fizemos um abuso de linguagem ao assumir . Isso pode ser feito, pois denota uma constante indeterminada e, multiplicá-la por dois continua sendo indeterminada e constante. Vamos fazer este tipo de simplificação de notação várias vezes ao longo do texto.
(4.137) | ||||
(4.138) | ||||
(4.139) | ||||
(4.140) |
Se e são funções integráveis, então vale a seguinte regra da soma/subtração
(4.146) |
De fato, sejam uma primitiva de e uma primitiva de . Temos
(4.147) | ||||
(4.148) |
i.e. é primitiva de .
Estudamos os seguintes casos:
(4.149) | ||||
(4.150) | ||||
(4.151) |
Aqui, , e denotam constantes indeterminadas.
(4.152) | ||||
(4.153) |
(4.154) | ||||
(4.155) | ||||
(4.156) | ||||
(4.157) | ||||
(4.158) |
Vamos calcular
(4.159) |
Temos
(4.160) | ||||
(4.161) |
Agora, do Teorema Fundamental do Cálculo, temos
(4.162) | ||||
(4.163) | ||||
(4.164) |
Começamos lembrando que, para , temos4040endnote: 40Consulte Subseção 2.4.3 sobre a derivada de função logarítmica.
(4.165) |
Agora, pela regra da cadeia4141endnote: 41Consulte Seção 2.7 sobre a regra da cadeia., para , temos
(4.166) | ||||
(4.167) | ||||
(4.168) |
Ou seja, temos que
(4.169) |
donde, concluímos que a integral de é
(4.170) |
Da derivada da função exponencial natural4242endnote: 42Consule Subseção 2.4.2 sobre a derivada da função exponencial., temos
(4.176) |
Vamos estudar os seguintes casos:
(4.177) | ||||
(4.178) | ||||
(4.179) | ||||
(4.180) |
(4.181) | ||||
(4.182) | ||||
(4.183) | ||||
(4.184) |
No que lembramos que4343endnote: 43Consulte Seção 2.6 sobre a derivada de funções trigonométricas.
(4.185) |
temos que a integral da função seno é
(4.186) |
Estudamos os seguintes casos:
(4.187) | ||||
(4.188) |
(4.189) | ||||
(4.190) | ||||
(4.191) |
Também, lembramos que
(4.192) |
donde temos que a integral da função cosseno
(4.193) |
Estudamos os seguintes casos:
(4.194) | ||||
(4.195) |
(4.197) | ||||
(4.198) | ||||
(4.199) |
(4.200) | |||
(4.201) | |||
(4.202) | |||
(4.203) | |||
(4.204) | |||
(4.205) | |||
(4.206) |
Calcule
(4.207) |
(4.208) | ||||
(4.209) | ||||
(4.210) | ||||
(4.211) |
Agora, usando a regra da função potência (4.117), obtemos
(4.212) | ||||
(4.213) |
Calcule
(4.214) |
Calcule
a) ; b) ; c) ; d)
Calcule
a) ; b) ; c)
Calcule
a) ; b)
Calcule
a) ; b) ;
Calcule
a) ; b) ;
Cálculo
a) ; b) ; c)
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