Enunciado

Calcule a integral definida:

int_(- 1)^1 sqrt(|x| - x) d x

Passo 1

Questão com módulo é enjoada mas a gente mata também, não tem problema! O que a gente tem que fazer aqui é ver como se comporta o módulo. Funciona assim: quando o que tá dentro dele é positivo, o sinal se mantém. Quando o que tá dentro é negativo, o sinal troca. Beleza, então pra quais valores que o que tá ali dentro é positivo? É pra todo x maior que 0 , concorda? Então é isso, vamos dividir em intervalos pra valores maiores e menores que 0 . O ponto x = 0 não importa, porque a expressão vai ficar igual a 0 , então não vai mudar nada na integral. Então a função vai ser assim:

{[[0 <= x <= 1 : sqrt(|x| - x) = sqrt(x - x) = 0],[- 1 <= x < 0 : sqrt(|x| - x) = sqrt(- x - x) = sqrt(- 2 x)]])

Passo 2

A nossa integral, que vou chamar de I , vai ficar dividida assim:

I = int_0^1 0 d x + int_(- 1)^0 sqrt(- 2 x) d x

A primeira tá na cara que vai dar zero, então vamos ficar só com a segunda parcela. Vamos fazer uma mudança de variável:

- x = u

Derivando:

d x = - d u

Vamos ter que adaptar também o limite de integração:

x = - 1 -> u = 1

Passo 3

Então a integral vai ficar:

I = int_1^0 sqrt(2 u) (- d u) = - int_0^1 sqrt(2 u) (- d u)

Botando as constantes em evidência:

I = sqrt(2) int_0^1 sqrt(u) d u

Integrando:

I = sqrt(2) ((u^((3)/(2)))/((3)/(2)))_0^1 = (2 sqrt(2))/(3) (u^((3)/(2)))_0^1

Não esquece: int x^n d x = (x^(n + 1))/(n + 1) + c quando n != - 1 .

Substituindo os limites de integração:

I = (2 sqrt(2))/(3) (1 - 0)

Portanto,

int_(- 1)^1 sqrt(|x| - x) d x = (2 sqrt(2))/(3)

Resposta

(2 sqrt(2))/(3)

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