Enunciado

Calcule a Integral.

∫ - 1 2 3 u - 2 u + 1 d u

Passo 1

Fala aí, tudo certo? Nesse exercício, temos que calcular o valor da integral definida

∫ - 1 2 3 u - 2 u + 1 d u .

Para isso, vamos usar a Parte 2 do Teorema Fundamental do Cálculo. Você se lembra dela? Se não, sem problemas! Saca só:

  • Se F é uma primitiva de f , ou seja, se F ' = f , então
  • ∫ a b f u d u = F u ​ a b =   F b - F a .

    Observe que no nosso caso a = - 1 , b = 2 e

    f u = 3 u - 2 u + 1 .

    Pra facilitar o nosso trabalho, podemos reescrever a função f na sua forma expandida, ou seja:

    f u = 3 u 2 + u - 2 .

    Então, precisamos apenas encontrar uma primitiva F da função f   e fazer as contas necessárias, beleza? Pra isso, vamos utilizar a Regra da Potência:

  • Para n ≠ - 1 , uma primitiva da função u n é

F u = u n + 1 n + 1 .

Já temos tudo o que precisamos, vamos calcular essa integral 🤓?

Passo 2

Começamos encontrando uma primitiva da função

f u = 3 u 2 + u - 2 .

Aplicando a regra da potência em cada termo, temos que (lembrando que 2 = 2 u 0 )

F u = 3 u 2 + 1 2 + 1 + u 1 + 1 1 + 1 - 2 u 0 + 1 0 + 1

é uma primitiva da função f .

Simplificando, ficamos com

F u = u 3 + u 2 2 - 2 u .

Logo, como pela Parte 2 do Teorema Fundamental temos que

∫ - 1 2 f ( u ) d u = F 2 - F - 1 ,

e temos também que

F 2 = 2 3 + 2 2 2 - 2 ⋅ 2 = 6

e

F - 1 = - 1 3 + - 1 2 2 - 2 ⋅ - 1 = 3 2 ,

então o valor da integral é

∫ - 1 2 3 u - 2 u + 1 d u = 6 - 3 2 = 9 2 .

Resposta

O valor da integral é

∫ - 1 2 3 u - 2 u + 1 d u = 9 2 .

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