Enunciado

Calcule a integral definida.

∫ 0 7 4 + 3 x   d x

Passo 1

Pessoal nessa questão devemos calcular a seguinte integral:

∫ 0 7 4 + 3 x   d x

Para resolver a integral, a técnica da substituição parece ser uma boa opção...

Sabemos disso, pois temos um fator que possui x e a sua derivada é 1 o que não atrapalha depois.

Além disso, se substituir o que está dentro da raíz por apenas um termo, poderemos escrever a raíz como uma potência e então integrar com mais facilidade.

Para a técnica da substituição devemos pegar parte do termo que está sendo integrado e chama-lo de u .

Então, devemos encontrar d u derivando u em termos de x .

d u = u ' d x

E portanto teremos que:

d x = d u u '

E dessa forma, substituímos a diferencial de x da integral.

Por fim, basta resolver a integral, desfazer a substituição e então substituir os limites de integração.

Ou então, você pode reescrever os limites de integração na variável u , resolver a integral e substituir os limites de integração, sem precisar desfazer a substituição.

Eu vou seguir por esse caminho aqui.

Passo 2

Vamos tentar fazer a substituição usando o termo dentro da raiz:

u = 4 + 3 x

Assim,

d u = 3   d x

Temos então que

d x = d u 3

Além disso, quando

x = 0

u = 4

e para

x = 7

u = 4 + 3 ⋅ 7 = 25

Assim, a integral fica

∫ 0 7 4 + 3 x   d x = 1 3 ∫ 4 25 u 1 / 2   d u

Resolvendo usando a regra da potência temos:

= 1 3   u 3 / 2 3 / 2 4 25

= 2 9   u 3 4 25

E substituindo os limites, ficamos com:

= 2 9   25 3 - 4 3

Assim,

∫ 0 7 4 + 3 x   d x = 2 9   5 3 - 2 3

= 2 9   125 - 8

= 2 9 ⋅ 117

= 234 9 = 26

Resposta

∫ 0 7 4 + 3 x   d x = 26

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