Seja g x uma função contínua tal que:

∫ 1 x g t d t = x - 1 e 2 x + ∫ 1 x e - t g t d t ,                       p a r a   t o d o   x ≥ 1

Ache uma fórmula explícita para g .

Passo 1

Vou começar juntando tudo que tem g de um lado só:

∫ 1 x g t d t - ∫ 1 x e - t g t d t = x - 1 e 2 x

∫ 1 x g t 1 - e - t d t = x - 1 e 2 x

Então repara o seguinte, pelo Teorema Fundamental do Cálculo, podemos escrever o lado direito de uma fórmula explícita, já que cairíamos numa derivada da integral de um termo que é todo em função de t :

∫ 1 x g t 1 - e - t d t ' = g x 1 - e - x x '

= g x 1 - e - x

Igualando essa derivada com a do outro lado da igualdade poderemos achar uma fórmula explícita para o g x !

Passo 2

Derivando o outro lado precisamos da Regra do Produto:

x - 1 e 2 x ' = x - 1 ' e 2 x + x - 1 e 2 x '

= e 2 x + 2 x - 1 e 2 x

= e 2 x 2 x - 1

Igualamos as duas derivadas agora:

∫ 1 x g t 1 - e - t d t ' = x - 1 e 2 x '

g x 1 - e - x = e 2 x 2 x - 1

g x = e 2 x 2 x - 1 1 - e - x

Resposta

g x = e 2 x 2 x - 1 1 - e - x

Exercícios de Livros Relacionados

Use a parte 1 do teorema fundamental do cálculo para encontrar a derivada da função: h x = ∫ 2 1 / x arctan ⁡ t d t
Ache a integral indefinida geral. Ilustre fazendo o gráfico de vários membros da família na mesma tela. ∫ cos ⁡ x - 2 sen ⁡ ( x ) d x
Cada uma das seguintes funções resolve um dos problemas de valor inicial dos Exercícios 65-68. Qual função resolve qual problema? Justifique brevemente suas respostas. y = ∫ 1 x 1 t d t - 3 y = ∫ 0 x
A região no primeiro quadrante, limitada pela curva y = 5 - x x + 1 2 , pelo eixo x e pelo eixo y gira em torno do eixo x . Ache o volume do sólido gerado.
Em uma cidade com 12000 pessoas, a taxa de crescimento de uma epidemia de gripe é conjuntamente proporcional ao número de pessoas tiveram a gripe e ao número de pessoas que não a contraíram. Cinco dia