Enunciado

Determine se a integral imprópria é convergente ou divergente. Se for convergente, calcule-a.

∫ 1 ∞ 2 - x   d x

Passo 1

A questão pede para calcularmos a integral imprópria e verificar se ele converge. Neste caso, vamos calcular primeiro a integral

I = ∫ 1 t 2 - x   d x

e em seguida tomar o limite t → ∞ .

Passo 2

Para calcularmos esse primitiva, vamos usar um truque:

y = 2 - x ⇒ ln ⁡ y = - x ln ⁡ 2 ⇒ y = e - x ln ⁡ 2

Portanto,

I = ∫ 1 t 2 - x   d x = ∫ 1 t e - x ln ⁡ 2   d x

Fazendo a integração:

I = - 1 ln ⁡ 2 e - x ln ⁡ 2 1 t = - 1 ln ⁡ 2 2 - x 1 t

Logo,

I = - 1 ln ⁡ 2 2 - t - 2 = 1 ln ⁡ 2 ( 2 - 2 - t )

Passo 3

Quando tomamos o limite t → ∞ , 2 - t → 0 , assim

lim t → ∞ ⁡ I = 2 ln ⁡ 2

Assim, vemos que a integral é convergente e vale 2 / ln ⁡ 2 .

Resposta

2 ln ⁡ 2

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26. Calcule, se existir: (a) int_(- 1)^1 (d x)/(x) ; (b) underset(r - 0^+)(lim) [int_(- 1)^(- r) (d x)/(x) + int_r^1 (d x)/(x)] Letra (b)
Nos exercícios 27 a 29, ache os valores de n para os quais a integral imprópria converge e para esses valores calcule a integral.28. ∫ 0 1 x n l n x d x
32. Dada a integral imprópria ∫ a b d x x - a n onde ba, determine se a integral é convergente ou divergente em cada um dos casos: (a) 0 1. Se a integral for convergente, calcule-a.
33. Use integração para provar que a circunferência do círculo x 2 + y 2 = a 2 é 2 π a .
Nos exercícios 27 a 29, ache os valores de n para os quais a integral imprópria converge e para esses valores calcule a integral.29. ∫ 0 1 x n ln 2 ⁡ x d x