Enunciado

Calcule a integral:

∫ 0 1 x 10 + 10 x d x

Passo 1

Primeiramente, podemos desmembrar o integrando a fim de termos uma melhor visualização, e retirar as constantes da integral, lembra que a integral da soma é a soma das integrais?

∫ f x + g ( x ) d x = ∫ f x d x - ∫ g x d x

Depois vamos percebemos que o primeiro integrando é do tipo x n , e o segundo é do tipo a x . Identificadas as integrais, temos que:

∫ x n d x = x n + 1 n + 1 + C

E

∫ a x d x = a x ln ⁡ a + C

Após isso, vamos aplicar o TFC (Teorema Fundamental do Cálculo) para calcular os limites de integração, que diz o seguinte:

Que a integral definida é tipo medir a área sob a curva de f ( x ) entre dois pontos, digamos a e b . É como calcular o espaço que a função ocupa no gráfico.

Aqui vem o truque! Se você conhece uma antiderivada F ( x ) de f ( x ) , a integral definida de f ( x ) entre a e b é igual a F ( b ) - F ( a ) . Ou seja, a diferença entre os valores da antiderivada nos pontos b e a .

Fica dessa forma:

∫ a b f x d x = F b - F a

Isso somente se entre a e b   a função for contínua, isso é sem buracos, saltos ou quinas.

Agora temos tudo em mãos para resolver esta questão!

Passo 2

Blz, então vamos primeiramente separar essa integral em 2 integrais:

∫ x 10 + 10 x d x = ∫ x 10 d x + ∫ 10 x d x

Agora calculando:

∫ x 10 d x + ∫ 10 x d x = x 11 11 + 10 x ln ⁡ 10 + C

E não se esqueça da constante!

Passo 3

Aplicando os limites de integração (usando o TFC), temos:

∫ 0 1 x 10 + 10 x d x = x 11 11 + 10 x ln ⁡ 10 + C 0 1

No nosso caso a = 0 e b = 1 :

F b - F ( a )

1 11 11 + 10 1 ln ⁡ 10 - 0 11 11 + 10 0 ln ⁡ 10 = 1 11 + 10 ln ⁡ 10 - 1 ln ⁡ 10 = 1 11 + 9 ln ⁡ 10

E prontinho! Resolvemos mais uma!

Resposta

1 11 + 9 ln ⁡ 10

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