Lista de Exercícios Calculo I - ECM_2010

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Lista de Exercícios

Integrais Prof. Walter Lucas P. Jr.

Questões: 1. Resolva as integrais.

2 3  g ) ∫  + 3  dx x x 

1   m) ∫  x +  dx x 

h) ∫ 2.sec x. tg x dx

n) ∫ ( 2.e x + 3.4 x ) dx

 e 2 + 2.cos x − 3.sen x  c) ∫   dx 2  

i ) ∫ 3x.2 x dx

o) ∫ sec 2 5 x dx

d ) ∫ cot g x dx

j)

a)

∫(x

4

− x 3 + 2 x 2 + 4 x − 3) dx

b)

∫(

x + 1 x − x + 1 dx

)(

)

cos x + sen x sen 3 x

x3 − 6 x + 5 ∫ x dx

p ) ∫ sen x.cos x dx

k ) ∫ a x . e x dx

e)

f)

∫ ( x − cos x ) dx

(1 + sen x )

l)

∫x

1 1 − ( ℓn x 2 )

dx

3

q)

r) ∫

x dx 1+ x4

(1+ x )( x )

dx

2. Resolva as integrais por substituição:

a)∫

dx x ln x

b) ∫ e −5 x dx c) ∫

sen 3θ dθ 1 + cos 3θ

f )∫ e tgx . sec 2 x dx

k )∫ x 2 .e −2 x dx

p)∫ x. cos(3x 2 ) dx

g ) ∫ e 2t . 1 + e 2t dt

sen(5 / x) dx x2 dx m) ∫ x e

q)∫ e x dx

h)∫

d )∫ x 2 1 + x dx 2

e)∫ [cos sec(sen x)] . cos x dx

5x 4 dx x 5 +1

3

l )∫

i) ∫ sec 2 5 x dx

n)∫

j ) ∫ e sen x cos x dx

o) ∫

e

y

y

s) ∫ cos 4θ . 2 − sen 4θ dθ

dy x

4 − 5x

r ) ∫ [sen(sen x)]. cos x dx

2

dx

t )∫ n a + bx dx

3. Resolva as integrais por partes:

ln x dx x

a ) ∫ x.e x dx

f ) ∫ x 2 .ln x dx

k ) ∫ e x .cos x dx

p)∫

b) ∫ x 2 .e x dx

g ) ∫ x.sec 2 x dx

l ) ∫ e −2 x .sen x dx

q ) ∫ x .ln x dx

c) ∫ x.sen x dx

h) ∫ x.(ln x) 2 dx

m) ∫ x 3 .e x dx

r ) ∫ x. arc tgx dx

d ) ∫ x.ln x dx

i ) ∫ (ln x) 2 dx

n) ∫ x3 .cos x 2 dx

s ) ∫ sen(ln x)dx

e) ∫ ln x dx

j ) ∫ x.e 2 x dx

o) ∫ e − x cos 2 x dx

t ) ∫ cos(ln x)dx

2


Lista de Exercícios

Integrais

4. Resolva as integrais por frações parciais:

2 dx x −3 1 b) ∫ dx 2x + 3 x c) ∫ dx x +1 2x + 3 d )∫ dx x +1 a) ∫

3x dx x−2 x+2 g )∫ dx x −1 x2 h) ∫ dx x +1 dx i) ∫ (x + 1)(. x − 1) f )∫

5x + 3 dx x 2 − 3x + 2 2 l )∫ 2 dx x − 5x + 6 2x + 3 m) ∫ dx x.( x − 2) 1 n) ∫ 2 dx x −4

x −3 dx x 2 + 3x + 2 2x − 3 q) ∫ dx 1+ x2 1 r )∫ 2 dx x + 4x + 8 dx s)∫ 2 x + 2x + 2

k )∫

2 x  5 +  dx j ) ∫ 2 e) ∫  dx x −4  x −1 x 

o) ∫

p)∫

x +1 dx x −x−2

t )∫

2

1 dx x + x +1 2

5. Resolva as integrais por substituição trigonométrica:

x2

1 a) ∫ dx 4 + x2

f )∫

b) ∫ 1 − 4 x 2 dx

g ) ∫ x 2 . 1 − x 2 dx

l )∫

dx

h) ∫ 3 − 4 x 2 dx

m) ∫

dx

i) ∫

1

n) ∫

c) ∫ d )∫ e) ∫

1 4 − x2 1 4 + x2 x 1− x

2

dx

1− x2

x. 1 + x 2

dx

dx

j ) ∫ 9 − ( x − 1) 2 dx

k ) ∫ 9 − 4 x dx

p) ∫

2

9 − x2 dx 2x 2

o) ∫

x2 3. x 2 + 4 1

q)∫ dx

r )∫

dx

s) ∫

x2. 1+ x2 dx x2. 4 + x2

9 − 4x 2 dx x x2 2x − x

2

dx

9 − x2 dx 2x 2 dx

x 3 x 2 − 16 ex t )∫ dx 2x e +1

6. Resolva as integrais por substituição trigonométrica:

dx 1 + sen x − cos x dx b) ∫ 2 + cos x dx c) ∫ 5 + 4.cos x a) ∫

dx dx 3.tgx + 2 2 − cos x e) ∫ dx 2 + cos x sen x f )∫ dx 1 − sen x d )∫

dx 3 − 2.cos x dx h) ∫ 5 + 4.sen x cos x i)∫ dx 1 + sen 2 x g )∫

dx 1 − sen x 1 − 2.cos x k )∫ dx 5 − 4.cos x 1 − cos x l) ∫ dx 1 + sen x j)∫


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Integrais

7. Em cada caso abaixo, determine a área entre os gráficos das funções:

a) y = x 2 e y = x ,

f ) y = x3 e y = 5

1 ≤ x ≤1 4

g ) y = cos x , y = 0 e

b) x = y , x = y − 2 2

π 4

≤x≤

π 2

1 , x = 0, y = 1 e y = e x i) y = x 3 − 4 x 2 + 3 x e y = x 2 − x

c) y = 1 ± x e x = 4

h) x =

d ) y = x 3 − 4x , y = 0 e 0 ≤ x ≤ 2 e) y = e x , y = e 2 x , x = 0, x = ln 2

j ) y = x e y = x 3 ,−2 ≤ x ≤ 2

8. Mediante integrais calcule a área de uma elipse de eixo maior a sobre as abscissas e eixo menor b . 9. Mediante integrais calcule a área de um triangulo de altura h e base b . 10. Calcule a área entre os gráficos de y = x 2 − 2 x e y = −

x2 + 2x . 2

11. Uma partícula move-se sobre o eixo 0x com aceleração proporcional ao quadrado da velocidade. Sabe-se que no instante t = 0 a velocidade é de v = 2m / s e, no instante t = 1s, 1m / s. Determine

v = v(t ), t ≥ 0; Em seguida, determine a função de posição supondo x(0) = 0. 12º) Calcule o volume do sólido gerado pela rotação, em torno do eixo dos

f ( x) =

ln x + x

x x −1 2

x

do gráfico da função

, com e ≤ x ≤ e 2 .

13º) O toro é um sólido obtido pela rotação de um disco ao redor de um eixo que não o encontra. Veja o esquema do gráfico abaixo e em seguida calcule o volume do toro nas condições do gráfico.

y

rotação em x.

r

a x a>r>0


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Integrais

t t 14º) Calcule o comprimento da curva x(t ) = e .sent e y (t ) = e . cos t com 0 ≤ t ≤

15º) Calcule o comprimento da curva

π 2

.

x(t ) = a.(cos t + t.sent ) e y (t ) = a.( sent − t. cos t ) com

0≤t ≤π . 16º) Calcule o comprimento da curva x(t ) = t e y (t ) =

a 2 − t 2 , − a ≤ x ≤ a.

17º) Calcule o comprimento das curvas dadas suas parametrizações abaixo: a)

x(t ) = 2.(t − sent ) e y (t ) = 2.(1 − cos t )

0≤t ≤π .

b)

x(t ) = t.sent e y (t ) = t. cos t

0≤t ≤π .

c)

x(t ) = 2. cos t + 2.t.sent e y (t ) = 2.sent − 2.t. cos t ,

0 ≤ t ≤ π /2.

d)

x(t ) = e t . cos t e y (t ) = e t .sent

1≤ t ≤ 2

e)

x(t ) = t.sent e y (t ) = t. cos t

0≤t ≤π

18º) Chama-se ciclóide à curva definida por um ponto de uma circunferência de raio r que rola sem deslizar sobre uma reta. Na figura abaixo vemos o gráfico de uma ciclóide onde r = 1 , cuja parametrização é dada pelas equações:

x(t ) = t − sen t e y (t ) = 1 − cos t , com 0 ≤ t ≤ 2π .

- Com base nos dados acima pede-se:

0 ≤ t ≤ 2π ;

a)

a área da ciclóide com

b)

o comprimento da ciclóide com

c)

o volume que a ciclóide gera no espaço quando sofre uma rotação em torno de x com

0 ≤ t ≤ 2π ;

0 ≤ t ≤ 2π . 19º) Descanse enquanto a outra lista encontra-se em andamento!!!


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