Enunciado

19 - 44   Calcule a integral:

37 .   ∫ 0 1 ( x e + e x ) d x

Passo 1

Opa, tranquilidade?

Nosso problema é essa integral:

∫ 0 1 x e + e x d x

Antes de calculá-la vamos analisar o que temos:

Primeiro: A soma de uma integral é a integral da soma, tá responde, o que isso quer dizer? Quer dizer que podemos separar na soma de duas integrais com os mesmos limites e facilitar a nossa vida!

Segundo: Lembra dessas integrais? Não? Sem problemas! Vamos recordar:

∫ x e d x = x e + 1 e + 1 + C

Aqui lembra que e , é só um nome de um número.

∫ e x d x = e x + C

Terceiro: É sobre os limites de integração, e aqui vamos aplicar o TFC (teorema fundamental do cálculo), que nos diz:

∫ a b f x d x = F b - F ( a )

Onde F b e F ( a ) , são as integrais da função, onde substituímos as variáveis pelos limites da integral.

Agora sim, vamos resolver ela!

Passo 2

Legal galera, vamos integrar esta função. Não é difícil, né?!

Primeiro passo, nós vamos separar os termos:

∫ 0 1 x e + e x d x = ∫ 0 1 x e   d x + ∫ 0 1 e x   d x

No primeiro termo nós temos o x elevado a um número, certo? Só que este número é chamado de e , e vale 2,718 aproximadamente, mas é um número como todos os outros! Por isso, somamos um ao expoente de x e também dividimos ele por este resultado. (Como mostrei no passo 1)

O segundo termo nós temos tabelado!! E a integral de e x é o próprio e x .

Agora podemos resolver normalmente:

x e + 1 e + 1 | 0 1 + e x | 0 1

Agora é só substituir o x pelo intervalo dado, note que b = 1 e a = 0 :

= 1 e + 1 e + 1 - 0 e + 1 e + 1 + e 1 - e 0 = 1 e + 1 + e - 1

Tirando o mínimo múltiplo comum para deixar isso aqui com a carinha mais bonita:

= 1 + e - 1 e + 1 e + 1

Resolvendo a multiplicação que apareceu:

= 1 + e ² - 1 e + 1 = e ² e + 1

Tranquilinho, não é?

Se você tiver dificuldade de enxergar o e como um número, pode substituir ele pelo seu valor na primeira integral, ok? Vai facilitar bastante pra você visualizar!!

Resposta

∫ 0 1 ( x e + e x ) . d x = e ² e + 1

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