Enunciado

Calcule a integral.

∫ 1 8 x 3   d x

Passo 1

Oi, galera! Nesse exercício precisamos calcular a integral

∫ 1 8 x 3 d x .

Pra facilitar nosso trabalho, vamos relembrar do Teorema Fundamental do Cálculo:

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

    Observe que no nosso caso a = 1 , b = 8 e f x = x 3 . Então, precisamos apenas encontrar a primitiva F e fazer as contas necessárias, beleza? Para isso, vamos utilizar a Regra da Potência.

    Relembrando a Regra da Potência:

  • Uma primitiva da função x n é

x n + 1 n + 1

Para n ≠ - 1 .

Vamos calcular essa integral 🤓?

Passo 2

Vamos encontrar uma primitiva da função

f x = x 3 = x 1 3 .

Aplicando a regra da potência a cada termo, temos que

F x = x 1 3 + 1 1 3 + 1 = 3 4 x 4 3

é uma primitiva da função f .

Logo, pelo Teorema Fundamental do Cálculo, vale que

∫ 1 8 f ( x ) d x = F ( x ) | 8 1 = F 8 - F 1 .

Oras, como

F 8 = 3 ⋅ 8 4 3 4 = 12

e

F 1 = 3 ⋅ 1 4 3 4 = 3 4 ,

então temos que a integral procurada é dada por

∫ 1 8 x 3 d x = 12 - 3 4 = 45 4 .

Resposta

O valor da integral é

∫ 1 8 x 3 . d x = 45 4 .

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