Exercícios Resolvidos de Introdução e Propriedades das Integrais

Ver Teoria

Enunciado

Resolva a integral:

∫ ( 2 x + x 2 - 7 x + 12 )   d x

Passo 1

Fala aí, beleza. Nossa primeira integral!! Vamos lá!

A primeira coisa que precisamos entender é que a integral é a operação inversa da derivada. Então, no fundo, essa integral só está fazendo uma pergunta pra gente:

“Qual é a função, que quando derivada, dá “ 2 x + x 2 - 7 x + 12 ”?

Antes de começar a integrar, vamos ver se essa função aí dentro pode ser simplificada. Vamos dar uma reorganizada nos termos.

∫ x 2 + 2 x - 7 x + 12 d x

Olha só. Podemos juntar os termos semelhantes substraindo o 2 x e o 7 x , assim nossa integral vai ficar um pouco menor.

∫ x 2 - 5 x + 12 d x

Agora podemos começar a integrar.

Passo 2

Pra resolver essa integral, a primeira coisa que precisamos entender é que podemos separar aquelas somas e subtrações em integrais menores. Assim, uma integral grande se transforma em várias integrais pequenininhas.

Ficaria assim:

∫ x 2 d x -   ∫ 5 x d x + ∫ 12 d x

Por enquanto vamos olhar aquele ‘ d x ’ ali só como uma notação. É como se ele estivesse “fechando” cada integral.

Além disso, também é importante sabermos que as constantes (no caso o 5 e o 12), não vai interferir na integral. Então podemos colocar essas contantes fora da integral.

∫ x 2 d x -   5 ∫ x d x + 12 ∫ d x

Passo 3

Ok. Vamos começar a nossa integral olhando ali pro último termo.

Aquela integral parece vazia, né? Pois é. Mas, na verdade, tem um número 1 , escondido ali dentro. Então podemos escrever assim:

∫ x 2 d x -   5 ∫ x d x + 12 ∫ 1 d x

Vamos pensar na pergunta que a integral faz pra gente. Qual função, que quando derivada, dá 1 ? Nesse caso, seria a função x , certo? Quando derivamos x , encontramos 1 .

Com isso a gente já resolve essa última integral, ficando com:

∫ x 2 d x -   5 ∫ x d x + 12 x

Passo 4

Agora, nas integrais restantes, temos potências de x . E, pra nossa sorte, existe uma regrinha bem simples que vai ajudar a encontrar rapidinho a integral de qualquer potência de x .

A regrinha é: soma 1 no expoente e divide pelo resultado que encontrármos no novo expoente. Ou seja, a regrinha geral, ficaria assim:

∫ x n d x = x n + 1 n + 1

Aplicando isso em nossas integrais, teremos:

∫ x 2 d x -   5 ∫ x d x + 12 x

x 2 + 1 2 + 1 -   5 x 1 + 1 1 + 1 + 12 x

Resolvendo:

x 3 3 -   5 x 2 2 + 12 x

Passo 5

Mas peeeraí que a gente ainda não acabou. Falta só uma coisinha e prometo que é bem simples.

Lembra que a derivada de qualquer contante é igual a 0 ? Pois é. Por isso, sempre que terminarmos de calcular uma integral, temos que colocar uma constante genérica no final, pois pode ser que ela existisse antes e sumiu ao ser derivada.

Chamamos esse cara de Constante de Integração. Fica assim, olha:

x 3 3 -   5 x 2 2 + 12 x + K

Os símbolos mais comuns pra Constante de Integração são K ou C , mas independente do que escolher, não pode esquecer, combinado??

Prontinho! Fechamos!

Resposta

A integral indefinida é x 3 3 - 5 x 2 2 + 12 x + K , onde K é a Constante de Integração.