Enunciado

Encontre a antiderivada mais geral da função. (Verifique sua resposta diferenciando.)

f x = 4 + x 2 - 5 x 3

Passo 1

Opa! vamos para mais uma questão?

Queremos achar as funções F ( x ) tais que F ' x = f ( x ) . Traduzindo, queremos encontrar uma função que quando fizermos a derivada dela, teremos exatamente a função do enunciado.

Como faremos isso?

Primeiro, vamos integrar a função do enunciado para o caso mais geral, que é quando temos a constante C , pois não temos os limites onde a função está definida e vamos chama-la de F ( x )

Logo após, vamos derivar a nossa F ( x ) e verificar se ela corresponde a função do enunciado!

Nossa função é:

f x = 4 + x 2 - 5 x 3

E vamos lá encontrar essa antiderivada!☺

Passo 2

Para polinômios, basta aplicar o processo inverso do método de derivação. Para derivar x n descemos o n e diminuímos 1 no expoente, ficando n x n - 1 . Então para aplicar a antiderivada primeiro somamos 1 no expoente e dividimos pelo expoente resultante:

f x = x n ⇒ F x = x n + 1 n + 1

Desde que n ≠ - 1 . Caso contrário teremos outra forma de fazer.

E só relembrando que toda constante sozinha, ‘ganha’ um x , mas a explicação para isso é:

f x = C   →   f x = C x 0

F x = C x 0 + 1 0 + 1 → F x = C x 1 1 → F x = C x

Passo 3

Agora aplicamos o método para o polinômio:

f x = 4 + x 2 - 5 x 3

F x = 4 x + x 2 + 1 2 + 1 - 5 x 3 + 1 3 + 1

⇒ F x = 4 x + x 3 3 - 5 x 4 4 + C

⇒ F x = 4 x + x 3 3 - 5 x 4 4 + C

Passo 4

Derivando, podemos verificar o resultado:

Lembre-se da regra da derivação:

f x = x n → f ' x = n x n - 1

E que a derivada de uma constante é 0 .

Aplicando na função que encontramos:

F x = 4 x + x 3 3 - 5 x 4 4 + C

F ' x = 4 + 1 3 3 x 2 - 5 4 4 x 3 + 0 = 4 + x 2 - 5 x 3 = f ( x )

Então F ( x ) é de fato a antiderivada/integral de f ( x ) .

Resposta

F x = 4 x + x 3 3 - 5 x 4 4 + C

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