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Cálculo Aplicado - Profa. Rosely Bervian 1 INTRODUÇÃO À INTEGRAÇÃO DEFINIÇÃO 1. Uma função F(x) é chamada uma primitiva ou antiderivada da função f(x) em um intervalo I, se para todo x I, tem-se F’(x) = f(x). EXEMPLOS: 4 3 4 3 a) F(x) x é uma primitiva da função f(x) 4x , pois F'(x) (x )' 4x . b) F(x) senx é uma primitiva da função a f(x) cosx, pois F'(x) (senx)' cosx. c) F(x) cosx é uma primitiva da função f(x) senx, pois F'(x) (cosx)' senx. x x x x d) F(x) e é uma primitiva da função f(x) e , pois F'(x) (e )' e . e) F(x) ln|x| é uma primitiva da função 1 1 f(x) , pois F'(x) (ln|x|)' . x x 2 2 f) F(x) arctg(x) é uma primitiva da função 1 1 f(x) , pois F'(x) arctg(x) ' . 1 x 1 x PROPOSIÇÃO. Se F(x) é uma primitiva da função f(x), então a função F(x)+C, onde C é uma constante qualquer, também é uma primitiva de f. x x x x h) F(x) e C é uma primitiva da função f(x) e , pois F'(x) (e C)' e . x x x x g) F(x) e 2 é uma primitiva da função f(x) e , pois F'(x) (e 2)' e . DEFINIÇÃO 2. Se F(x) é uma primitiva de f(x), então chamamos F(x) + C de integral indefinida de f(x) e é representada por . De acordo com esta notação, o símbolo é chamado sinal de integração e f(x) é a função integrando. O símbolo dx serve para identificar a variável de integração. f(x)dx f(x)dx F(x) C Cálculo Aplicado - Profa. Rosely Bervian 2 PROPRIEDADES DA INTEGRAL INDEFINIDA ii) f(x) g x dx f(x)dx g(x)dx Sejam f e g funções definidas num intervalo I e K uma constante. i) kf(x)dx k f(x)dx * Algumas integrais imediatas EXEMPLOS: 1) 3dx 2) xdx 23) x dx 4) 2x cos(x) dx 3 2x5) 3x 5 dx 2 2 3 2 1 6) 1 dx x x 1 7) x dx x x18) e dx x MÉTODO DA SUBSTITUIÇÃO OU MUDANÇA DE VARIÁVEL Sejam f(x) e F(x) funções tais que F’(x) = f(x). Suponhamos a existência da função composta F(g(x)). Então (F(g(x)))' F'(g(x)).g'(x) f(g(x)).g'(x) Assim, temos que F(g(x)) é uma primitiva da função f(g(x)).g’(x), ou seja: f(g(x)).g'(x)dx F(g(x)) C Fazendo u = g(x) e du = g’(x)dx, temos: u udu f( ). F( ) Cg(x) g'(x)dx g(x) f(u)du F(u) C Na prática, devemos então definir uma função u = g(x) conveniente, para que a integral obtida seja mais simples. Vejamos alguns exemplos! Cálculo Aplicado - Profa. Rosely Bervian 3 EXEMPLOS: 9) cos 3x dx 1 10) dx x 2 11) sen 4x dx 12) sen(x)cos(x)dx 13) tg(x)dx 214) 2xcos x 1 dx ln(x) 15) dx 5x 4 16) 2x 1 dx x 17) dx x 1 xe 18) dx x