Enunciado

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

f x = 1 - x 3 + 5 x 5 - 3 x 7

Passo 1

Bom pessoal, nessa questão temos a seguinte função:

f x = 1 - x 3 + 5 x 5 - 3 x 7

E queremos encontrar sua antiderivada, isso é, uma função F x que quando derivamos resulta em f x :

F ' x = f x

E se F é uma antiderivada de f nesse intervalo, então a antiderivada mais geral de f é:

F x + C

onde C é uma constante qualquer, afinal, quando derivamos a constante obtemos zero, logo somar uma constante a F x não muda em nada sua derivada.

Pronto, então para achar a antiderivada, temos que achar uma função F x que quando derivamos encontramos f x .

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 m

F x = x m + 1 m + 1

Queremos achar as funções F ( x ) tais que F ' x = f ( x ) . 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 m

F x = x m + 1 m + 1

(Esse resultado acima é válido desde que m ≠ - 1 ).

Passo 2

Vamos calcular a antiderivada F da função f .

Nossa função é:

f x = 1 - x 3 + 5 x 5 - 3 x 7

Para todos os termos dessa função podemos usar a regra:

c x n = c x n + 1 n + 1 '

Dessa forma, a antiderivada do termo 1 é:

1 x 0 = 1 x 1 '

1 = x '

Para o termo - x 3 , temos:

- x 3 = - x 4 4 '

Para o termo 5 x 5 , temos:

5 x 5 = 5 x 6 6 '

E para o termo - 3 x 7 , temos:

- 3 x 7 = - 3 x 8 8 '

Passo 3

Agora é só juntar tudo e não esquecer de somar a constante C .

Sendo

f x = 1 - x 3 + 5 x 5 - 3 x 7

Sua antiderivada mais geral é:

F x = x - x 4 4 + 5 6 x 6 - 3 8 x 8 + C

Derivando, podemos verificar o resultado:

F ' x = 1 - 1 4 4 x 3 + 5 6 6 x 5 - 3 8 8 x 7

= 1 - x 3 + 5 x 5 - 3 x 7

= f ( x )

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

Resposta

F x = x - x 4 4 + 5 6 x 6 - 3 8 x 8 + C

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