Enunciado

19 - 44 Calcule a integral:

33 . ∫ 0 1 1 + r 3 d r

Passo 1

Oie!

Temos a seguinte integral para calcular:

∫ 0 1 1 + r 3 d r

Antes de sair resolvendo, vamos relembrar algumas coisinhas?

Primeiramente, temos duas formas de fazer:

1 – Abrir o polinômio e integrar

2 – Fazer a substituição de 1 + r = u e integrar em relação a u .

A segunda 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.

Estamos prontos?

Passo 2

O que eu considero mais simples é abrir esse polinômio, então bora lá:

∫ 0 1 1 + r 3 d r = ∫ 0 1 ( 1 + 3 r + 3 r 2 + r 3 ) d r

E agora sim vamos integrar:

Integral de polinômio:

∫ x n d x = x n + 1 n + 1 + C

Aplicando em cada termo da nossa integral:

∫ 0 1 ( 1 + 3 r + 3 r 2 + r 3 ) d r = r + 3 r 2 2 + 3 r 3 3 + r 4 4 | 0 1

Agora vamos calcular os limites de integração, igual o TFC do passo 1, aqui o 1 = b e o 0 = a .

1 + 3 ⋅ 1 2 2 + 3 ⋅ 1 3 3 + 1 4 4 - 0 + 3 ⋅ 0 2 2 + 3 ⋅ 0 3 3 + 0 4 4 = 15 4

Como temos os limites de integração (integral definida) ela não precisa da constante C .

Se você quer saber o porquê abrir o polinômio é mais simples, é porque você não vai precisar mudar os limites de integração.

Resposta

∫ 0 1 1 + r 3 d r = 15 4

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