Se , e , determine:
Passo 1
Ele está dando integrais definidas com funções genéricas e e pedindo o valor de integrais que envolvem essas integrais. Hum, acho que isso tá com cheiro de propriedades de integrais!
Passo 2
Letra a)
Veja bem:
Queremos e temos o valor da integral
A única coisa que muda é a constante multiplicando , certo? Os limites de integração são os mesmos. Então que tal usarmos essa propriedade aí embaixo?
Do enunciado, sabemos que:
Logo:
Pronto!
Passo 3
Letra b)
Queremos e temos o valor das integrais e
Essa questão é diferente da anterior. Agora, além da constante multiplicando , os limites de integração também mudam. Observe que queremos calcular uma integral com limite inferior 2 e temos o valor de duas integrais com o limite inferior igual a -2, sendo que uma delas tem limite superior igual a 2 e a outra limite superior igual a 5.
Isso nos leva a pensar na possibilidade de usar aquela propriedade de juntar intervalor de integração:
Pensa aqui comigo se eu não posso escrever:
Bem, o que temos não é a integral de e sim
Então para podermos usar a propriedade acima, primeiro devemos utilizar aquela propriedade de inverter os limites de integração:
Nesse caso:
No item , já calculamos
Do item :
Logo:
Do enunciado:
Então:
Passo 4
Letra c)
Agora devemos calcular
Temos o valor de
Aqui a constante multiplicando a função muda, bem como a ordem dos limites de integração. Portanto, utilizamos as propriedades abaixo:
Temos:
Do enunciado, sabemos que:
Logo:
E então:
Passo 5
Letra d)
Queremos e temos o valor de , calculado no item
Nesse caso, a única coisa que difere é a constante multiplicando a função . Mais uma vez, podemos utilizar a propriedade:
Passo 6
Letra e)
Queremos calcular e temos os valores de (calculado no item e o valor de (calculado no item .
A primeira coisa que devemos notar é que podemos reescrever essa soma da seguinte forma:
Utilizando a propriedade:
(Ufa... me diz que você também não aguenta mais usar essa propriedade?)
Temos:
Agora nós temos a integral de uma soma. Então devemos utilizar a propriedade que diz que a integral da soma é igual à soma das integrais:
Portanto, teremos: