Enunciado

Determine se cada integral é convergente ou divergente. Calcule aquelas que são convergentes.

∫ 1 ∞ ln ⁡ x x   d x

Passo 1

Devemos tentar calcular a integral e imprópria e assim ver se ela converge ou não. Primeiro calculamos a integral

∫ 1 t ln ⁡ x x   d x

Em seguida, tomamos o limite t → ∞ .

Passo 2

Para calcular a integral, vamos fazer u = ln ⁡ x , assim d u = d x / x . Além disso, quando x = 1 , u = 0 e para x = t , u = ln ⁡ t . Assim,

∫ 1 t ln ⁡ x x   d x = ∫ 0 ln ⁡ t u   d u = u 2 2 0 ln ⁡ t = 1 2 ln ⁡ t 2

Passo 3

Agora, vamos fazer t → ∞ e ver se a integral converge:

lim t → ∞ ⁡ ∫ 1 t ln ⁡ x x   d x = lim t → ∞ ⁡ 1 2 ln ⁡ t 2    

Sabemos que o logaritmo explode no infinito, de modo que essa integral claramente diverge!

Resposta

Diverge.

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Mostre que se a- 1 e ba + 1 , então a seguinte integral é convergente. ∫ 0 x x a 1 + x b d x
Calcule a integral ∫ 0 x x n e - x d x para n = 0 ,1 ,2 e 3 .Conjecture o valor de ∫ 0 x x n e - x d x quando n é um inteiro positivo arbitrário.Demonstre sua conjectura usando a indução matemática.
Seja f ( x ) a função densidade de probabilidade da durabilidade de um pneu de alta qualidade, com x medido em milhas. Explique o significado de cada integral. ∫ 30000 40000 f ( x ) d x ∫ 25000 ∞ f (
O rótulo de um tipo de lâmpada indica que ela tem uma vida útil média de 1000 horas. É razoável modelar a probabilidade de falha dessas lâmpadas por uma função densidade exponencial com média μ = 1000
Mostre que a mediana do tempo de espera para uma chamada para a companhia descrita no Exemplo 4 é de cerca de 3,5 minutos.