Exercícios Resolvidos de Cálculo de Áreas

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Enunciado

Encontre a área da região sob a curva f x = x 2 - 5 x + 9 , no intervalo [ 1,4 ] . Interprete geometricamente o resultado.

Passo 1

Opa! Dá uma olhada no esboço dessa área, pra desenhar a região traçamos o gráfico da função f x = x 2 - 5 x + 9 , e desenhamos também o intervalo de x entre os pontos x = 1 e x = 4 .

Essa aqui é a intepretação geométrica dela! A voltinha ali é a parábola x 2 - 5 x + 9 , e ela está limitada por x = 1   e   x = 4 .

A gente pode calcular essa área fazendo a integral da função no intervalo que foi dado! Ou seja, precisamos calcular isso aqui:

A = ∫ 1 4 x 2 - 5 x + 9 d x

Passo 2

Para resolver essa integral, vamos começar separando essa em outras três, já que nossa função tem três termos:

A = ∫ 1 4 x 2 - 5 x + 9 d x

Lembra que as contantes a gente pode retirar da integral:

A = ∫ 1 4 x 2 d x - 5 ∫ 1 4 x   d x + 9 ∫ 1 4 d x

E todas essas integrais são de polinômios. Que a gente integral pela regra:

∫ x n   d x = x n + 1 n + 1

De forma que a integral indefinida é:

A = x 2 + 1 2 + 1 - 5 x 1 + 1 1 + 1 + 9 x 0 + 1 0 + 1 + C

A = x 3 3 - 5 x 2 2 + 9 x + C

Passo 3

Agora a gente tem que substituir os limites de integração:

A = ∫ 1 4 x 2 - 5 x + 9 d x

x 3 3 - 5 x 2 2 + 9 x 1 4

Lembra que aqui a gente substitui o limite de cima em todos os lugares que tiver x na função, e faz a mesma coisa com o limite de baixo, depois subtrai os dois resultados. Assim ó:

= 4 3 3 - 5 4 2 2 + 9 4 - 1 3 3 - 5 1 2 2 + 9 1

Passo 4

Vamos resolver cada potência e arrumar os sinais

= 64 3 - 80 2 + 36 - 1 3 + 5 2 - 9

A gente pode juntar as frações com denominadores iguais:

= 63 3 - 75 2 + 27

Resolvendo as divisões:

= 21 - 37,5 + 27

= 48 - 37,5

= 10,5

Prontinho! Essa é a área da região pedida😉

Resposta

A área da região sob a curva é 10,5   u . a .