UFSC, Joinville, Cálculo II, Provas Profº Rómulo Castillo - P2 2015.2, Questão 1c
Calcule cada uma das seguintes integrais e determine se for convergente ou não conforme corresponta:
c)
Passo 1
Fala, galera! Vamos resolver essa questão!
O enunciado pediu pra gente calcular a integral da função e verificar se ela é convergente ou não, quando for o caso (quando a gente se deparar com alguma indeterminação, por exemplo).
Pra resolver essa integral nós vamos precisar fazer algumas manipulações. Primeiro, vamos completar o quadrado no denominador para obter:
Em seguida, vamos chamar . Dessa forma, teremos:
E quando , , quando , temos . Então, nossa integral se transforma em:
E aí repare que nós vamos precisar nos livrar dessa raiz no denominador, um método que nos permite fazer isso é a substituição trigonométrica. Como temos uma raiz da forma , a substituição tem a forma . No nosso caso, . Assim, teremos:
Então vamos lá resolver essa integral!
Passo 2
Usando a substituição trigonométrica, temos:
Pela identidade , vamos obter:
Simplificando:
Resolvendo a integral:
Mas nós definimos , então temos . Dessa forma, nosso resultado será:
Aplicando os intervalos de integração:
Logo,
Prontinho, galera! Até a próxima! 😉