Apostila_CDI_2_2016_1

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    c ∈ [a, b]  

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    R2  

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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     x =  a

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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    f   : [a, b] →  R  

      f (x) ≥   0    x ∈   [a, b]    

    y =  f (x)  

      x  

     x =  a

       x =  b

     

    a   y b

     x 

     f 

     R

         

    ×    

     

     

     

     

     

     R

     

      [a, b]  

      2  

     ∆x =   b−a

    2  

      xi    

    i ∈ {0, 1, 2}    x0   =   a    x1   =   c     x2   =   b    

    ∆x  

      M i =  M ax{f (x) :   x ∈ [xi−1, xi]}.

    a   y c   b

     x

     f  

     

     

    R  

     

     

    2i=1

    M i∆x,    M i  = M ax{f (x) :   x ∈ [xi−1, xi]}.  

     

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     R

     

     

     [a, b]

       n

       n = 3, 4, 5, 6, · · ·?

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

       

     R

     

     

     

     y

     xa   b ba  x

     y

     n

     

     

     ∆x → 0

     

     n

    → ∞).

     

     

     

       

         [a, b]

       [a, b]

     

     

    P   = {x0, x1, x2,...,xi,...,xn}  

    a =  x0 < x1  < x2 < ... < xn =  b

     [a, b]

     

    [x0, x1] , [x1, x2] , [x2, x3] , ..., [xi−1, xi] ,..., [xn−1, xn] ,

     

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    |[x0, x1]| = x1 − x0  = ∆x1|[x1, x2]| = x2 − x1  = ∆x2|[x2, x3]| = x3 − x2  = ∆x3· · ·|[xi−1, xi]| = xi − xi−1  = ∆xi

    · · ·|[xn−1, xn]| = xn − xn−1 = ∆xn.

       

     

    [1, 12]  

      P   = {1, 2, 4, 8, 12} 

     [1, 12].

       [1, 2], [2, 4], [4, 8]  e   [8, 12].

     1 = x0  <  2 = x1 

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     y

     x

     f(x)=xsen x

     S (f, P ), P 

       A = 1, 863

     

     y

     x

     f(x)=xsen x

     S (f, P ), P 

       A = 1, 746

     

       

         f   : [a, b] → R    P   = {x0, x1, x2,...,xi,...,xn}

     [a, b],

       a =  x0  < x1  < x2  < ... < xn  =  b.    mi    f 

     [xi−1, xi]    i = 1, 2, 3,...,n    f   

     P 

       S (f, P )

     

    S (f, P ) = m1(x1 − x0) + m2(x2 − x1) + ... + mn(xn − xn−1) =n

    i=1

    mi(xi − xi−1).  

         f   : [0, 2] →  R    f  (x) =  xsenx  

     

     

     

     [a, b]

       S  (f, P )

     

     

    f  (x) = x sin x  

      [0, 2] 

     

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     y

     x

     f(x)=xsen x

     

    S (f, P ), P   

      A = 1, 642  

     y

     x

     f(x)=xsen x

     S (f, P ), P 

       A = 1, 718

     

     

       

     f   : [a, b] → R

       f 

     

    limn→+∞

    S (f, P ) = limn→+∞

    S (f, P )

     

    limn→+∞

    ni=1

    mi(xi − xi−1) = limn→+∞

    ni=1

    M i(xi − xi−1),

     P   = {x0, x1, x2, · · ·   , xn}    [a, b].

       f 

       a

       b

         ba

    f  (x) dx = limn→+∞

    ni=1

    f  (wi) (xi − xi−1), onde wi ∈ [xi−1, xi] .

         

         S  =

    ni=1

    f  (wi) ∆xi,  

    wi ∈ [xi−1, xi]    f   

     

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     ∆xi  

     

     f (x)

     

     

    S (f, P ) 

      S (f, P )  

     

     x

       f  ≥  0)  

     f  ≤ 0).

         

     

     1 + 1 + 1 + ... + 1   = k

    k vezes

     

    1 + 2 + 3 + ... + k  = (1 + k)k

    2

     12 + 22 + 32 + ... + k2 =

     k (k + 1) (2k + 1)

    6

     13 + 23 + 33 + ... + k3 =

     k2 (k + 1)2

    4

     

    14 + 24 + 34 + ... + k4 = k (k + 1) (6k3 + 9k2 + k − 1)

    30

       

     

    y =  x2

    + 1, x = 0, x = 4 

      y  = 0  

       P   = {x0,x1, x2,...,xn}    [0, 4]  

     

     y

     x

     f (x) = x2 + 1

     

     

     ∆x   = ∆x1   = ∆x2   =   ...   = ∆xn  

    ∆x = 4 − 0

    n  =

      4

    n  

      xi ∈ P   

    x0  = 0, x1  = ∆x, x2  = 2∆x, x3 = 3∆x,..., xn = n∆x.

     

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     M i    f (x) =  x

    2 + 1  

      [xi−1, xi].    

    f   

     M i =  f (xi).    f   

    S (f, P ) =   M 1∆x + M 2∆x + M 3∆x + .... + M n∆x=   f (x1)∆x + f (x2)∆x + f (x3)∆x + ... + f (xn)∆x

    =   f (∆x)∆x + f (2∆x)∆x + f (3∆x)∆x + ... + f (n∆x)∆x

    = ∆x[(∆x)2 + 1 + (2∆x)2 + 1 + (3∆x)2 + 1 +  ... + (n∆x)2 + 1]

    = ∆x[1 + 1 + ... + 1 + (∆x)2 + 4(∆x)2 + 9(∆x)2 + ... + n2(∆x)2]

    = ∆x[n + ∆x2(1 + 22 + 32 + ... + n2)]

    = ∆x

    n + ∆x2

    n(n + 1)(2n + 1)

    6

    =

      4

    n n + 42

    n2

    n(n + 1)(2n + 1)

    6 = 4 +

     64

    6

    (n + 1)(2n + 1)

    n2

    = 4 + 32

    3

    2 +

     3

    n +

      1

    n2

    = 4 +

     64

    3  +

     32

    n  +

      32

    3n2.

        40

    (x2 + 1)dx = limn→+∞

    4 +

     64

    3  +

     32

    n  +

      32

    3n2

    =

     76

    3  .

      f,    

     

         

    y = 16 − x2, x = 1, x = 4   y = 0

     

       P  = {x0,x1, x2,...,xn}    [1, 4]  

     

     y

     x

     f (x) = 16 − x2

     

     

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     ∆x   = ∆x1   = ∆x2   =   ...   = ∆xn  

    ∆x = 4 − 1

    n  =

      3

    n  

      xi ∈ P   

    x0 = 1, x1 = 1 + ∆x, x2 = 1 + 2∆x, x3 = 1 + 3∆x, · · ·  , xn = 1 + n∆x.

     mi    f (x) = 16 − x2   [xi−1, xi].    [1, 4]  

     f 

     

     mi = f (xi).    f   

    S (f, P ) =   m1∆x + m2∆x + m3∆x + .... + mn∆x

    =   f (x1)∆x + f (x2)∆x + f (x3)∆x + ... + f (xn)∆x

    =   f (1 + ∆x)∆x + f (1 + 2∆x)∆x + f (1 + 3∆x)∆x + ... + f (1 + n∆x)∆x

    = [16

    −(1 + ∆x)2 + 16

    −(1 + 2∆x)2 + 16

    −(1 + 3∆x)2 +

    · · ·+ 16

    −(1 + n∆x)2]∆x

    = 16n∆x − [1 + 2∆x + (∆x)2 + 1 + 2 · 2∆x + (2∆x)2 + 1 + 2 · 3∆x + (3∆x)2 ++ · · · + 1 + 2 · n∆x + (n∆x)2]∆x

    = 16n∆x − n∆x − 2(1 + 2 + 3 + · · · + n)(∆x)2 − (12 + 22 + 32 + · · · + n2)(∆x)3

    = 15n∆x − 2 ·  n(n + 1)2

      · (∆x)2 − n(n + 1)(2n + 1)6

      · (∆x)3

    = 15n ·  3n − 9 ·  n

    2 + n

    n2  − 9 · 2n

    3 + 3n2 + n

    2n3

    = 45 − 9 −  9n − 9 −  27

    2n −   9

    2n2  = 27 −  45

    2n −   9

    2n2

        41

    (16 − x2)dx = limn→+∞

    27 −  45

    2n −   9

    2n2

    = 27.

         

     

       

     

     

     f, g : [a, b] → R

     

       f (x)

       f (x) = c,

     

       ba

    cdx =  c(b − a).

       

    k  

       ba

    kf  (x) dx =  k

       ba

    f  (x) dx.

         b

    a

    [f  (x) + g (x)]dx =    b

    a

    f  (x) dx +    b

    a

    g (x) dx.

       f  (x) ≤ g (x)

       x ∈ [a, b] ,

     

       ba

    f  (x) dx ≤   b

    a

    g (x) dx.

     

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       m ≤ f (x) ≤ M 

       x ∈ [a, b] ,

       m (b − a) ≤

       ba

    f  (x) dx ≤ M  (b − a) .

       c

    ∈[a, b] ,

         b

    a

    f  (x) dx =    c

    a

    f  (x) dx +    b

    c

    f  (x) dx.

       

         ba

    f  (x) dx = −   a

    b

    f  (x) dx.

     

       aa

    f (x)dx = 0.

         f (x) =  x2 − 2x + 2  

     [

    −1, 2].

     

      f     y = 0, x = −1     x = 2.    

    f   

     15

     

     

     

    [−1, 1]  

      [1, 2].  

      f   

    [−1, 1]  

     [1, 2].

      f (x) = x2 − 2x + 2  

     [−1, 1]

     P   = {x0,x1, x2,...,xn}    [−1, 1]  

     P 

       ∆x   = ∆x1   = ∆x2   = · · ·   = ∆xn.

     ∆x  =

      1 − (−1)n

      =  2

     xi ∈ P   

    x0 = −1, x1 = −1 + ∆x, x2 = −1 + 2∆x, x3 = −1 + 3∆x, · · ·  , xn  = −1 + n∆x.  

    M i  f (x) = x2 − 2x + 2

       [xi−1, xi].  

     

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     f 

       M i  = f (xi−1).

     f 

     

    S (f, P ) =   M 1∆x + M 2∆x + M 3∆x + · · · + M n∆x=   f (x0)∆x + f (x1)∆x + f (x2)∆x +

    · · ·+ f (xn

    −1)∆x

    =   f (−1)∆x + f (−1 + ∆x)∆x + f (−1 + 2∆x)∆x + · · · + f (−1 + (n − 1)∆x)∆x= ∆x{5 + (−1 + ∆x)2 − 2(−1 + ∆x) + 2+ (−1 + 2∆x)2 − 2(−1 + 2∆x) + 2+

    + · · · + (−1 + (n − 1)∆x)2 − 2(−1 + (n − 1)∆x) + 2}= ∆x{5 + (1 − 2∆x + (∆x)2) + 2 − 2∆x + 2+ 1 − 4∆x + 22(∆x)2 + 2 − 4∆x + 2+

    + · · · + 1 − 2(n − 1)∆x + (n − 1)2(∆x)2 + 2 − 2(n − 1)∆x + 2}= ∆x{5 + 5 − 4∆x + (∆x)2+ 5 − 8∆x + 22(∆x)2+

    + · · · + 5 − 4(n − 1)∆x + (n − 1)2(∆x)2}= ∆x 5n − 4∆x (1 + 2 + · · · + (n − 1)) + (∆x)

    2

    1 + 22 +

    · · ·+ (n

    −1)2

    =  2

    n · 5n − 4 ·  2

    n · n(n − 1)

    2  +

    2n

    2 ·  (n − 1)n (2n − 1)6

    =

      2

    n ·

    5n − 4(n − 1) + 23 ·

    2n2 − 3n + 1n

    = 2 +

     8

    n +

     4

    3 ·

    2 −  3n

     +  1

    n2

    =

     14

    3  +

     4

    n +

      4

    3n2.

     [1, 2]

     Q  = {x0,x1, x2,...,xn}    [1, 2]  

     Q

       ∆x   = ∆x1   = ∆x2   = · · ·   = ∆xn.

     ∆x =

     2 − 1n

      =  1

    n  

     xi ∈ Q  

    x0 = 1, x1 = 1 + ∆x, x2 = 1 + 2∆x, x3 = 1 + 3∆x, · · ·  , xn = 1 + n∆x.  

    M i,  

    M i  = f (xi).    

    [1, 2]  

      Q  

    S (f, Q) =   M 1∆x + M 2∆x + M 3∆x + · · · + M n∆x=   f (x1)∆x + f (x2)∆x + f (x3)∆x + · · · + f (xn)∆x= [f (1 + ∆x) + f (1 + 2∆x) + f (1 + 3∆x) + · · · + f (1 + n∆x)]∆x=   {[(1 + ∆x)2 − 2(1 + ∆x) + 2] + [(1 + 2∆x)2 − 2(1 + 2∆x) + 2] +

    +[(1 + 3∆x)2 − 2(1 + 3∆x) + 2] + · · · + [(1 + n∆x)2 − 2(1 + n∆x) + 2]}∆x=   {[1 + (∆x)2] + [1 + (2∆x)2] + [1 + (3∆x)2] + · · · + [1 + (n∆x)2]}∆x=   n∆x + (12 + 22 + 32 + · · · + n2)(∆x)3

    =   n

    ·

     1

    n

     + n(n + 1)(2n + 1)

    6   ·1

    n3

    = 4

    3

     +  1

    2n

     +  1

    6n2

     f 

       [−1, 2]  

    S (f, P  ∪ Q) = 143

      + 4

    n +

      4

    3n2 +

     4

    3 +

      1

    2n +

      1

    6n2  = 6 +

      9

    2n +

      3

    2n2.

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    18/232

     f,

     

     f 

     

    15  

     

    [−1, 1] 

     

    [1, 2].  

      f   

     [−1, 1]    [1, 2].

     y

     x

     f (x) = x2 − 2x + 2  

     

    [−1, 1]

     

    P   

      mi,    

    [xi−1, xi],    mi = f (xi).  

    f   

      [−1, 1],    P,  S (f, P ) =   m1∆x + m2∆x + m3∆x + · · · + mn∆x

    =   f (x1)∆x + f (x2)∆x + f (x3)∆x + · · · + f (xn)∆x=   f (−1 + ∆x)∆x + f (−1 + 2∆x)∆x + f (−1 + 3∆x)∆x + · · · + f (−1 + n∆x)∆x= ∆x

    (−1 + ∆x)2 − 2(−1 + ∆x) + 2+ (−1 + 2∆x)2 − 2(−1 + 2∆x) + 2+

    + · · · + (−1 + n∆x)2 − 2(−1 + n∆x) + 2 = ∆x 1 − 2∆x + (∆x)2 + 2 − 2∆x + 2+ 1 − 4∆x + 22(∆x)2 + 2 − 4∆x + 2+

    + · · · + 1 − 2n∆x + n2(∆x)2 + 2 − 2n∆x + 2 = ∆x

    5 − 4∆x + (∆x)2+ 5 − 8∆x + 22(∆x)2+ · · · + 5 − 4n∆x + n2(∆x)2

    = ∆x

    5n − 4∆x (1 + 2 + · · · + n) + (∆x)2 1 + 22 + · · · + n2=

      2

    n ·

    5n − 4 ·  2n · (n + 1)n

    2  +

    2

    n

    2· n(n + 1) (2n + 1)

    6

    =  2

    n ·

    5n − 4(n + 1) + 23 ·

    2n2 + 3n + 1

    n

    = 2 −  8

    n +  4

    3 ·2 +  3

    n +   1

    n2 = 14

    3 −  4

    n +   4

    3n2.

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    19/232

     [1, 2]

     Q

       mi,  

     

    [xi−1, xi],    mi = f (xi−1).  

    f   

      [1, 2],  

      Q,  

    S (f, Q) =   m1∆x + m2∆x + m3∆x + · · · + mn∆x=   f (x0)∆x + f (x1)∆x + f (x2)∆x + · · · + f (xn−1)∆x=   f (1)∆x + f (1 + ∆x)∆x + f (1 + 2∆x)∆x + · · · + f (1 + (n − 1)∆x)∆x= ∆x{1 + (1 + ∆x)2 − 2(1 + ∆x) + 2+ (1 + 2∆x)2 − 2(1 + 2∆x) + 2+

    + · · · + (1 + (n − 1)∆x)2 − 2(1 + (n − 1)∆x) + 2}= ∆x{1 + [1 + (∆x)2] + [1 + (2∆x)2] + · · · + [1 + ((n − 1)∆x)2]}=   n∆x + [12 + 22 + · · · + (n − 1)2](∆x)3

    =   n ·  1n

     + (n − 1)n(2n − 1)6

      · 1n3 = 4

    3 −   1

    2n +   1

    6n2.

     f 

       [−1, 2]

     

    S (f, P  ∪ Q) = 143 −  4

    n +

      4

    3n2 +

     4

    3 −   1

    2n +

      1

    6n2  = 6 −   9

    2n +

      3

    2n2.

     f,

     

     

    A   =    1−1(x2 − 2x + 2)dx +    2

    1(x2 − 2x + 2)dx

    = limn→+∞

    14

    3  +

     4

    n +

      4

    3n2

    + lim

    n→+∞

    4

    3 +

      1

    2n +

      1

    6n2

    =

     14

    3  +

     4

    3 = 6.

     f.

             

    R  

      f (x) = 9   g(x) =   x2,

       x ≤   0,

       f 

       g

     

     

        R  

     R

     

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    20/232

     R

       R1  

     R2,    R1    y  =  g(x), y  = 0, x = −3  

    x − 0     R2    y =  f (x), y = 0, x = −3     x − 0.  

    R1   :  AR1   =    0

    −39dx   = 9[0

    −(−

    3)] = 27  

     

     R2   :    R2  

     R2  

     R2    AR2   =  

      0

    −3

    x2dx  

     P   = {x0, x1, x2, · · ·  , xn}    [−3, 0]  

     P 

       ∆x  = ∆x1  = ∆x2  =   ...  = ∆xn.

     ∆x  =

      0 − (−3)n

      =  3

     xi ∈ P   

    x0  = −3, x1  = −3 + ∆x, x2 = −3 + 2∆x, · · ·  , xn = −3 + n∆x.  

     xi, i  = 1, 2, · · ·  , n,

     g(xi) = x

    2i .    g  

      P   

    S (g, P ) =n

    i=1

    g(xi)∆x =n

    i=1

    x2i ∆x = (x21 + x22 + · · · + x2n)∆x

    = [(−3 + ∆x)2 + (−3 + 2∆x)2 + · · · + (−3 + n∆x)2]∆x=

    9 − 6∆x + (∆x)2+ 9 − 6 · 2∆x + (2∆x)2+ · · · + 9 − 6 · n∆x + (n∆x)2∆x

    = 9n∆x − 6(∆x)2(1 + 2 + · · · + n) + (∆x)3(12 + 22 + · · · + n2)= 27 − 54

    n2n(n + 1)

    2  +

     27

    n3n(n + 1)(2n + 1)

    6

    = 27 − 271 +  1n+ 9

    22 +  3

    n +   1

    n2

    = 9 + 27

    2n +

      9

    2n2

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    21/232

     

    AR2  = limn→+∞

    9 +

     27

    2n +

      9

    2n2

    = 9

       .

     R

     

    AR  = AR1 − AR2  = 27 − 9 = 18    .

         

       40

    (−x2 − 1)dx.

       f (x) = −x2 − 1

       R

     

     R

     

       40

    (−x2 − 1)dx    

    P   = {x0, x1, x2, · · ·  , xn}    [0, 4]    

    P   

      ∆x  = ∆x1  = ∆x2  =   ... = ∆xn.    

    ∆x =   4−(0)n

      =   4n

     

      xi ∈ P   x0  = 0, x1  = ∆x, x2 = 2∆x, · · ·  , xn = n∆x.

     

     xi−1,

    i = 1, 2, · · ·  , n,    f (xi−1).  

     

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    22/232

    f   

      P   

    S (f, P ) =n

    i=1

    f (xi−1)∆x

    = [f (x0) + f (x1) + f (x2) + · · · f (xn−i)]∆x=

    −1 + [−(∆x)2 − 1] + [−(2∆x)2 − 1] + · · · + [−((n − 1)∆x)2 − 1]∆x=   −n∆x − [12 + 22 + · · · + (n − 1)2](∆x)3

    =   −n ·  4n − (n − 1)n(2n − 1)

    6  ·

    4

    n

    3=   −4 − 32(2n

    2 − 3n + 1)3n2

      = −4 − 643

      + 32

    n −   32

    3n2

     

       4

    0 (−x2

    − 1)dx = limn→+∞−763   + 32n −   323n2 = −763  .  

         f   : [a, b] → R    c ∈ [a, b]  

       ba

    f (x)dx =

    f (c)(b − a).

         

       40

    (x2 + 1)dx = 76

    3  .

     

     

       f (x) = x2+ 1

     

      [0, 4]  

     c ∈ (0, 4)     4

    0

    (x2 + 1)dx =  f (c)(4 − 0).

     

    c2 + 1 =  76

    4 · 3 ⇒ c2 =

     16

    3 ⇒ c = ±4

    √ 3

    3  .

     c = −4

    √ 3

    3  

      c = 4

    √ 3

    3  

     

     f (x) ≥ 0     [a, b].  

       ba

    f (x)dx  

      f     a

       b,

     

    f (c)  

      P   

      f   

      c  

     P 

     

     x

       x =  a

       x =  b

       f (c)(b −a)  

     f 

       a

       b.

       

     c

     

      f       c  

         

    1

    b − a   b

    a

    f (x)dx  

      f   

      [a, b].

     

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    23/232

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    24/232

       

    F  (x) = lim∆x→0

    F (x + ∆x) − F (x)∆x

    = lim∆x→0 1∆x    x+∆xa f  (t) dt −  

      x

    af  (t) dt

    = lim∆x→0

    1

    ∆x

       xa

    f  (t) dt +

       x+∆xx

    f  (t) dt −   x

    a

    f  (t) dt

    = lim∆x→0

    1

    ∆x

       x+∆xx

    f  (t) dt,

     c ∈ [x, x + ∆x]

     

       x+∆x

    x

    f  (t) dt =  f  (c) (x + ∆x

    −x) = f (c)∆x

     

    F  (x) = lim∆x→0

    f  (c)

     ∆x →  0    c →  x    f     f  (c) →  f (x)  

     

    F  (x) = lim∆x→0

    F  (x + ∆x) − F  (x)∆x

      = f  (x) .

     

         f   : [a, b] → R

         [a, b]

       F   : [a, b] → R

     

     (a, b)

       F  (x) = f  (x) .

     F   : [a, b] → R,

       f   : [a, b] → R

     

     [a, b]

       [a, b]

     

         f   : [a, b] → R      [a, b] ,  

       b

    a f (x)dx =  G(b) − G(a)  

    G  

      f,  

      G = f .

     

     F (x) =

       xa

    f (t)dt.  

      F (x) =  f (x),

     F 

       f.

       G

       f 

       [a, b],

     

     

    G(x) = F (x) + c.

     

    G(b) − G(a) = [F (b) + c] − [F (a) + c] =   b

    a

    f (t)dt −   a

    a

    f (t)dt =

       ba

    f (t)dt

     

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    25/232

     t

       x

         ba

    f (x)dx =  G(b) − G(a)

     

         ba

    f (x)dx =  G(x)

    b

    a

    .

     

     

     

         

     f   : [0, 4] → R    f  (x) = x2 + 1.

       

    A =

       40

    (x2 + 1)dx =  x3

    3  + x

    40

    = 64

    3  + 4 =

     76

    3  .

     

         x

       f (x) =   1

    8(x2−2x+8),

     x

       [−2, 4].

       

     f (x) =   1

    8(x2 − 2x + 8)

     

    A   =

       4−2

    1

    8(x2 − 2x + 8)dx =  1

    8 (

    x3

    3 − x2 + 8x)

    4

    −2

    =

      1

    8 433 − 42 + 8(4) − (−2)33   − (−2)2 + 8(−2)=

      1

    8

    64

    3 − 16 + 32 + 8

    3 + 4 + 16

    =

     60

    8  =

     15

    2  u.a.

     

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    26/232

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    27/232

        51

    √ x − 1

    x  dx   =

       20

    t

    t2 + 12tdt = 2

       20

    t2

    t2 + 1dt = 2

       20

    t2 + 1 − 1t2 + 1

      dt =

    = 2   20

    t2 + 1t2 + 1

     −   1t2 + 1

    dt = 2    20

    dt − 2   20

    dtt2 + 1

     =

    = 2t

    2

    0

    − 2 arctan t2

    0

    = 4 − 2arctan2.

     

         

    f, g : [a, b] → R   

       ba

    f (x)g(x)dx =  f (x)g(x)b

    a−    b

    af (x)g(x)dx.

     

    u =  f (x)   ⇒   du =  f (x)dxdv =  g (x)dx   ⇒   v =  g(x)

     

       b

    a udv =  uvb

    a−  

      b

    a vdu.

       

     

       π3

    0

    sin3 xdx.

       

    u = sin2 x  ⇒   du = 2 sin x cos xdxdv = sin xdx   ⇒   v =   sin xdx = − cos x

        π3

    0

    sin3 xdx   = sin2 x(− cos x)π3

    0

    −   π

    3

    0

    − cos x(2 sin x cos x)dx

    =   − sin2 x cos xπ3

    0

    + 2

       π3

    0

    cos2 x sin xdx

    = (− sin2 x cos x − 23

     cos3 x)

    π3

    0

    =   −34 · 12 −   112 + 23 =   524 .

     

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    28/232

       

         f   : [a, ∞) → R    x ∈ [a, +∞)  

     

       +∞a

    f  (x) dx = limb→+∞   ba f  (x) dx,  

         

       +∞0

    1

    1 + x2dx.

     y

     x

     f (x) =   1

    1+x2

       f 

     

       +∞

    0

    1

    1 + x2dx   = lim

    b→+∞    b

    0

    1

    1 + x2dx = lim

    b→+∞arctan x

    b

    0= lim

    b→+∞(arctan b − arctan 0) = lim

    b→+∞arctan b =

     π2

    .

         f   : (−∞, b] →   R    x ∈   (−∞, b]  

         b−∞

    f  (x) dx = lima→−∞

       ba

    f  (x) dx,

     

            0

    −∞

    1

    1 + x2dx

     

          0−∞

    1

    1 + x2dx   = lim

    a→−∞

       0a

    1

    1 + x2dx = lim

    a→−∞arctan x

    0

    a

    = lima→−∞

    [arctan 0 − arctan a] = −   lima→−∞

    arctan a = −−π

    2

    =

     π

    2.

         f   : (−∞, ∞) → R    x ∈ (−∞, +∞) 

         +∞−∞

    f  (x) dx = lima→−∞

       ca

    f  (x) dx + limb→+∞

       bc

    f  (x) dx,

     

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    29/232

         

       +∞−∞

    1

    1 + x2dx

     

       c = 0,

     

       +∞−∞

    1

    1 + x2dx   = lim

    a→−∞   0

    a

    1

    1 + x2dx + lim

    b→+∞   b0

    1

    1 + x2dx

    = lima→−∞

    arctan x

    0

    a

    + limb→+∞

    arctan x

    b

    0

    = lima→−∞

    (arctan 0 − arctan a) + limb→+∞

    (arctan b − arctan 0)= lim

    a→−∞arctan a + lim

    b→+∞arctan b

    =   −−π

    2+

     π

    2  = π.

       c ∈[a, b]

       

     f   : [a, b] →  R

     

      [a, b]  

     c ∈ [a, b]

        ba

    f  (x) dx = limα→c−

       αa

    f  (x) dx + limβ→c+

       bβ

    f  (x) dx,

     

       

     

       1−1

    1

    x2dx.

     y

     x

     f (x) =   1

    x2

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    30/232

       [−1, 1] ,  

     x = 0

     

       1

    −1

    1

    x2dx   = lim

    α

    →0−  

      α

    −1

    1

    x2dx + lim

    β

    →0+    1

    β

    1

    x2dx

    = limα→0−

    −1x

    α

    −1+ lim

    β→0+−1x

    1

    β

    = limα→0−

    −1α

     −−1

    −1

    + limβ→0+

    −1 −

    −1β 

    = [+∞ − 1] + [−1 + ∞] = +∞

     f (x) =

      1

    x2  

      [−1, 1]. 

     

     

           

       

                

     

       +4−∞

    |x|exdx;

     

       π0

    sin x

    cos2 x  dx.

     

       +4−∞

    |x|exdx   = lima→−∞

       0a

    −xexdx +    40

    xexdx

    = lima→−∞

    −xex0

    a

    −   0

    a

    −exdx + xex

    4

    0

    −   40

    exdx

    = lima→−∞

    0 + aea + e0 − ea+ 4e4 − 0 − (e4 − 1)

    = lima→−∞

    aea −   lima→−∞

    ea + 3e4 + 1

    = lima→−∞

    a

    e−a

     + 3e4 + 1 = lima→−∞

    1

    −e−a

     + 3e4 + 1 = 3e4 + 1

     

         π0

    sin x

    cos2 x  dx   = lim

    a→π2

       a0

    sin x

    cos2 x  dx + lim

    b→π2

    +

       πb

    sin x

    cos2 x  dx

    = lima→π

    2

      1

    cos x

    a

    0

    + lim

    b→π2

    +

      1

    cos x

    π

    b

    = lima→π2

    −   1cos a − 1+ limb→π2

    + −1 −   1cos b= +∞ − 2 + ∞ = +∞

     

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    31/232

       

     f 

       f  (x) ≥ 0

       x

     

    [a, b]  

      x =  a   x =  b

       y  = 0

       y  =  f  (x)

     

     

    A =   b

    a

    f  (x) dx.

     

     f 

       g,

       f (x) ≥ g(x)

       x ∈ [a, b],

     

     

     y

     xba

     y=f(x)

     y=g(x)

     

     

    A =

       ba

    f (x)dx −   b

    a

    g(x)dx =

       ba

    [f (x) − g(x)] dx.

     f (x) − g(x)  

     dx.

     g

       g(x)  <  0

       x ∈   [a, b]  

     

    x =  a 

      x =  b 

      y = 0 

      y  =  g (x)  

    A =    ba

    [0 − g(x)] dx = −   ba

    g(x)dx.

         x

       f  (x) =

    2x,  

      x  

      [−2, 2] .    

    f   

     [−2, 0]    [0, 2]  

     

    A =    0

    −2(0

    −2x)dx +  

      2

    0

    (2x−

    0)dx =    0

    −2−2xdx +  

      2

    0

    2xdx =−

    x20

    −2+ x22

    0

    = 8  u.a.

     f  (x) = 2x,

       [−2, 2] ,    8  

     

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    32/232

     x

     y

     x

       f (x) = 2x

       

     y =  x2

     y =

    √ x

     

       

     

     

     

      y =  x2

    y =√ 

    x  

     x2 =

    √ x

       x

       x = 0

     x = 1

       y  =  x2

     y  =

    √ x

     

    x ∈ [0, 1]   y

     x

     y  =  x2

     y =

    √ x.

     

     y   = √ x

     

     

    y =  x2,  

      x ∈ [0, 1] .  

    A =

       10

    √ x − x2 dx =  2

    3x

    3

    2 − 13

    x3

    1

    0

    = 2

    3 − 1

    3 =

     1

    3 u.a.

     

    1

    3  

         

       

     (0, 0)

       (2,  12

    ).  

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    33/232

     x

     y

     

     y  =  x

       y  =   x

    4,

     

     

    A   =

       10

    x − 1

    4x

    dx +

       21

    1

    x − 1

    4x

    dx

    =  3

    4

       10

    xdx +

       21

    1

    xdx − 1

    4

       21

    xdx

    =  3

    8x2

    1

    0

    +

    ln |x| − 1

    8x2

    2

    1

    =  3

    8 + ln(2)

    − 1

    2 −ln(1) − 18=

      4

    8 − 1

    2 + ln(2) = ln(2)  u.a.

     ln(2)

     

         y + x2 = 6

       y + 2x = 3.

       

      y  = 6 − x2y = 3

    −2x

      ⇒   6 − x2 = 3 − 2x  ⇒   x2 − 2x − 3 = 0  ⇒   x = −1  

      x = 3.

     

     

     

     [−1, 3]

     

    A   =

       3−1

    [(6 − x2) − (3 − 2x)]dx

    =

       3−1

    (3 − x2 + 2x)dx

    = 3x − x33

      + x23−1

    = 9 − 273

      + 9 − (−3 + 13

     + 1) = 32

    3  

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    34/232

     y

     x

     y + x2 = 6

       y + 2x = 3.

     

    32

    3  

       

     y   =   x2, y   = 2 − x2

     

    y = 2x + 8.

       

     

     

    y = x2

    , y  = 2 − x2

     

    y = 2x + 8

     

      y = x2

    y = 2x + 8  

      x   = 4, y   =

    16   x = −2, y = 4.

     

      y = x2

    y = 2 − x2    x   = 1, y   =1

       x = −1, y  = 1.

     

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    35/232

     

    A1   =

      −1−2

    (2x + 8) − (x2)dx =  −1−2

    (2x + 8 − x2)dx =  83

    ,

    A2   =    1−1

    (2x + 8) − (2 − x2)dx =    1−1

    (2x + 6 + x2)dx =  383

     ,

    A3   =

       41

    (2x + 8) − (x2)dx = 18.

     

    A =  A1 + A2 + A3  = 8

    3 +

     38

    3 + 18 =

     100

    3  u.a.

       

     

    x =  y  + 1     x =  y2 − 1.    

     

     x

     y

     x =  y  + 1

       x =  y2 − 1

     

    y2 − 1 = y  + 1   ⇒   y2 − y − 2 = 0   ⇒   y  = −1    y = 2

     

    y  = −1   ⇒   x = 0   y = 2  ⇒   x = 3.

     

     x

       y

       x,

     

    y  =  x − 1    y = ±√ x + 1.

     

      x  

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    36/232

     

     

    A   =    0

    −1

    √ x + 1

    −(

    √ x + 1)dx +  

      3

    0

    √ x + 1

    −(x

    −1)dx

    =

       0−1

    2√ 

    x + 1dx +

       30

    (√ 

    x + 1 − x + 1)dx

    =  4

    3

     (x + 1)3

    0

    −1+

     2

    3

     (x + 1)3 − x

    2

    2  + x

    3

    0

    =  4

    3 +

     16

    3 − 9

    2 + 3 − 2

    3 =

     9

    2 u.a.

     y

     

     y.

     

      x =  y + 1    x =  y2−1.  

     

    A   =

       2−1

    (y + 1) − (y2 − 1)dy

    =

       2−1

    (y − y2 + 2)dy =  y2

    2 − y3

    3  + 2y

    2

    −1

    = 2 − 83

     + 4 − 12 − 1

    3 − 2 = 9

    2  u.a.

     

     

     x

       y

     

     

         

       y =

    √ x − 2, x + y  = 2

       x + 2y = 5,

     

     x.

       y.

       

     y  =

    √ x − 2 ≥ 0.

     

     

      x + y  = 2x + 2y  = 5

      ,  

      x = −1, y = 3.

     

      y =

    √ x − 2

    x + y  = 2  ,

       x  = 2

     

    y = 0.

        y =

    √ x − 2

    x + 2y = 5

      ,  

      x  = 3,

    y = 1.  

     x,

       y

       x,

       y =

     5 − x2

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    37/232

     x

     y

     

    y =√ 

    x

    −2

     

      x + y  = 2 

      x + 2y  = 5

     y  = 2−x    y = √ x − 2  

     x  = 2

     

     

    A   =

       2−1

    5 − x

    2

    − (2 − x)

    dx +

       32

    5 − x

    2

    − √ x − 2 dx

    =

       2−1

    1 + x

    2  dx +

       32

    5 − x

    2  − √ x − 2

    dx.

     

    y  

      x  

      y,  

      x = 5−2y  

    x = 2 − y    x =  y2 + 2    

    y  = 1,  

    A   =

       10

    (y2 + 2) − (2 − y) dy +    3

    1

    [(5 − 2y) − (2 − y)] dy

    =

       10

    (y2 + y)dy +

       31

    (3 − y) dy.

     

      y    

     

         R

     

    A =

       21

    (2x2) − (2√ x) dx +    4

    2

    (−2x + 12) − (2√ x) dx.

     R.

     R

       y

     

       x

     

     y   = 2x2

     y   = 2

    √ x

       x

     

     y   = −2x + 12

       y   = 2

    √ x.

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    38/232

     R

     R

       y  = 2x2, y  = −2x + 12

     y = 2

    √ x

     

       

    A :

      y   = 2x2

    y   = 2√ 

    x  ⇒ (1, 2);   B  :

      y   = 2x2

    y   =

      −2x + 12

      ⇒ (2, 8) 

    C   :   y   =   −2x + 12y   = 2

    √ x

      ⇒ (4, 4).  

    y  

      R  

    A =

       42

    y2

    4 − 

    y

    2

    dy +

       84

    12 − y

    2  −

     y

    2

    dy.

     

     

     y =  f  (x)

       [a, b]

       R

     

     R,

     

     x =  φ (t)

       y  = ψ (t)

       t ∈ [α, β ] ,    f.  

     

    A =

       ba

    f  (x) dx =

       ba

    ydx.

     

    y   =   ψ (t) 

      dx   =   φ(t)dt  

      a   =   φ(α) 

    b =  φ(β )  

    A =   β

    α

    ψ(t)φ(t)dt.

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    39/232

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    40/232

     

     t =   π2  

      t = 0.  

     E 1     E 2  

    A   = 4   0π2

    [4 sin t(−2sin t)dt − 4    0π2

    sin t(−2sin t)]dt

    =

       0π2

    (−32 sin2 t + 8 sin2 t)dt =   0

    π2

    −24 sin2 tdt

    = 24

       π2

    0

    1

    2(1 − cos2t)dt =

    12t − 12

    2  sin2t

    π2

    0

    = 6π u.a.

       

     

     

     r =  f  (θ)

     

     [α, β ]

       r =  f  (θ)

     [α, β ]

     

     

    ∆θi = θi − θi−1 

      ri = f (θi).

     X  = {θ0, θ1, θ2, θ3,...,θn}    [α, β ]  

    α =  θ0 < θ1  < θ2 < θ3  < ... < θn = β.

     ∆θ1,  ∆θ2,  ∆θ3,...,   ∆θn    X     ri  

     ξ i ∈ ∆θi    θi−1 ≤ ξ i ≤ θi  

     ri    ∆θi  

    Ai = 1

    2 (ri)2∆θi

     r =  f  (θ)

     

    An =n

    i=1

    12 (ri)2∆θi.

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    41/232

      |∆θ|    X     n    

    |∆θ|  

    A = limn→∞

    An  = lim|∆θ|→0

    n

    i=11

    2

     (ri)2∆θi =

     1

    2    β

    α

    r2dθ

     

    A = 1

    2

       βα

    r2dθ,  

     

     

         r =

    1 − cos θ  

      r = 1.

       

     

     x,

     

     xy.

     

     θ

       [0,  π

    2].

     

     

     

    A   =  2

    2

       π2

    0

    12dθ − 22

       π2

    0

    (1 − cos θ)2dθ =   π

    2

    0

    (2cos θ − cos2 θ)dθ

    =    π20

    2cos θ − 12

    (1 + cos 2θ)dθ = 2 sin θ − 12

    θ − 14

     sin 2θπ

    2

    0

    = 2 − π4

    .

     2 − π

    4  

       

     

     r = 1

       r = 2cos(2θ).

       

     

    2 cos(2θ) = 1 ⇒ cos2θ =  12 ⇒ 2θ =  π

    3 ⇒ θ =  π

    6  (

       1o

     

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    42/232

     

     θ

       [0,   π

    6]

     

     

     

    A = 8 ·  12

       π6

    0

    [(2 cos(2θ))2 − (1)2]dθ  = 4   π

    6

    0

    (4cos2(2θ) − 1)dθ.

         

     r = 5 cos θ

       r = 5

    √ 3sin θ.

       

    x =  r cos θ, y =  r sin θ   r2 = x2 + y2,

     

    r = 5 cos θ ⇒ r2

    = 5r cos θ ⇒ x2

    + y

    2

    = 5x ⇒ x − 522

    + y

    2

    =

     25

    4

    r = 5√ 

    3sin θ ⇒ r2 = 5√ 

    3r sin θ ⇒ x2 + y2 = 5√ 

    3y ⇒ x2 + (y − 5√ 

    3

    2  )2 =

     75

    4

     

     

     

     

    5√ 3sin θ = 5 cos θ  ⇒ √ 3tan θ = 1  ⇒   tan θ =

    √ 3

    3   ⇒   θ = π

    6 .

     r   =

    5√ 

    3sin θ  

      θ ∈   [0, π6

    ]   r   = 5cos θ

       θ ∈   [ π

    6, π

    2].

     

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    43/232

     

     

    A   =  1

    2    π6

    0

    (5√ 

    3sin θ)2dθ + 1

    2    π2

    π6

    (5cos θ)2dθ

    =  1

    2

       π6

    0

    75sin2 θdθ + 1

    2

       π2

    π6

    25cos2 θdθ.

         R

     

     

    I  = 2

    1

    2

       π4

    0

    (2  

      (θ))2 dθ + 1

    2

       π2

    π4

    (√ 

    2)2 dθ

    .

      R.

     

     x;

       y.

     R.

       R

     

     θ =   π4

       ρ = 2

       θ

       ρ =

    √ 2.

     x2+ (y − 1)2 = 1

       x2+ y2 =

    √ 2.

     

     R

     

     

     R

       ρ = 2 sin θ

       ρ =

    √ 2

       ρ   = 2 sin θ

    ρ   =√ 

    2  =⇒ θ =  π

    4  

    4

     I 

     

     (−1, 1)

       (1, 1).

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    44/232

     x :

    I  =    1

    −1(√ 

    2

    −x2

    −1 +

    √ 1

    −x2)  dx

       I  = 2 

      1

    0

    (√ 

    2

    −x2

    −1 +

    √ 1

    −x2)  dx

     y  :

    I  = 2

       10

     2y − y2 dy + 2

      √ 21

     2 − y2 dy

       R

       I 

     

     

    A   = 2

    1

    2

       π4

    0

    (2  

      (θ))2 dθ + 1

    2

       π2

    π4

    (√ 

    2)2 dθ

    =

       π4

    0

    4  

      2θ dθ +

       π2

    π4

    2  dθ

    = 4

       π4

    0

    1 −    (2θ)

    2  dθ + 2θ

    π2

    π4

    = 2

    θ −    (2θ)

    2

    π4

    0

    + π

    2  = (π − 1)  

       

     

     y  = f  (x)

       [a, b] ,

     

      AB,  

    a   b xi

     M n

     xi-1 x1

    Δ s

     M 0

    Δ x

     f(xi )

    Δ y

     y

     x

     f(xi-1 ) M 1

     M i-1

     M i

     

     

    AB  

    X  = {M 0, M 1, M 2, ..., M n}

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    45/232

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    46/232

    ∆yi∆xi

    = f  (ξ i) .   (III )

     (II )

       (I )

     

    ln =n

    i=1 1 + ∆yi∆xi2∆xi   (IV  )

     (III )

       (IV  )

     

    ln =n

    i=1

     1 + (f  (ξ i))

    2∆xi.

      |∆x|    AB.    n → ∞,    

    |∆x| → 0   (ξ i) → x.  

    l  = limn→∞ln = lim|∆x|→0

    ni=1 1 + (f  (ξ i))2∆xi  =    b

    a  1 + (f  (x))2dx.  

    AB  

      [a, b]  

    l =

       ba

     1 + (f  (x))2dx.

     

         

    y  = √ 

    x,  

      x  

    [0, 4] .

       

     y

     x

     f (x) =

    √ x

      y =  f  (x) = √ x    f  (x) =   12√ x  

    l   =

       ba

     1 + (f  (x))2dx =

       40

     1 +

      1

    2√ 

    x

    2dx

    =

       40

     1 +

      1

    4xdx =

       40

     4x + 1

    4x  dx =

     1

    2

       40

    √ 4x + 1√ 

    x  dx.

     

    x = 0.  

     

     t2 = x,

       dx = 2tdt

     

      x ∈ [0, 4],    t ∈ [0, 2] .  

    l = 1

    2

       20

    √ 4t2 + 1√ 

    t22tdt =

       20

    √ 4t2 + 1dt.

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    47/232

     

     

     

    l   =   12

    t√ 4t2 + 1 +  14

     ln 2t + √ 4t2 + 1 2

    0

    =√ 

    17 + 1

    4 ln(4 +

    √ 17)  u.c.

     

     

    x =  φ (t) 

      y  = ψ (t) ,  

      t ∈ [α, β ] ,  

     y =  f  (x) .

       dx =  φ (t) dt

       dy = ψ  (t) dt,

     

    f (x) = dy

    dx  = ψ (t) dtφ (t) dt   =

     ψ (t)φ (t) .

     

    l   =

       ba

     1 + (f  (x))2dx

    =

       βα

     1 +

     (ψ (t))2

    (φ (t))2φ (t) dt

    =    β

    α  (φ (t))2 + (ψ (t))2

    φ (t)2  φ (t) dt

    =

       βα

     (φ (t))2 + (ψ (t))2

    φ (t)  φ (t) dt

    =

       βα

     (φ (t))2 + (ψ (t))2dt.

     

    l =    β

    α  (φ (t))2 + (ψ (t))2dt.

     

       

     

     r

       2πr.

         x(t) = r cos ty(t) = r sin t

       t ∈ [0, 2π].

     

    l =    2π0

     (−r sin t)2 + (r cos t)2dt =    2π0

     r2(sin2 t + cos2 t)dt =    2π0

    rdt  =  rt|2π0   = 2πr.

         

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    48/232

     y

     x

    3

    3-3

    -3

     

    φ (t) = 3 cos3 t, ψ(t) = 3 sin3 t    t ∈ [0, 2π].

       

     

     t ∈ [0,   π

    2]

     

     φ (t) = −9cos2 sin t

       ψ (t) = 9 sin2 t cos t,

     

    l   = 4

       π2

    0

     (−9cos2 t sin t)2 + 9sin2 t cos t2dt = 4 · 9   π2

    0

     cos4 t sin2 t + sin4 t cos2 tdt

    = 36

       π2

    0

     cos2 t sin2 t

    cos2 t + sin2 t

    dt = 36

       π2

    0

    cos t sin tdt = 18 sin2 t

    π2

    0

    = 18  u.c.

     

    18  

         

     x = 3t

       y = 2t

    3

    2 .  

    t = 0   t = 1?

       

     

    x =  φ(t) = 3t   y = ψ(t) = 2t

    3

    2

     t

    ∈[0, 1],

     

    l   =

       10

     32 + (3t

    1

    2 )2dt =

       10

    √ 9 + 9tdt

    = 3

       10

    √ 1 + tdt = 2(1 + t)

    3

    2

    1

    0

    = 2(2)3

    2 − 2(1) 32 = 4√ 

    2 − 2  

     t = 0

       t = 1

     

    4√ 

    2 − 2  

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    49/232

     

     φ (θ) =  r cos θ

       ψ (θ) =  r sin θ

       r  =  f  (θ)

       θ ∈

    [α, β ]  

      r  

      f  (θ)  

    φ (θ) = f  (θ)cos θ     ψ (θ) = f  (θ)sin θ

     

    φ (θ) = f  (θ)cos θ − f  (θ)sin θ =  r  cos θ − r sin θψ (θ) = f  (θ) senθ + f  (θ)cos θ   = r senθ + r cos θ.

     

    (φ (t))2 + (ψ (t))2 = (r cos θ − rsenθ)2 + (rsenθ + r cos θ)2

     

    (φ (t))2 + (ψ (t))2 = (r)2 + r2.

     

     

    l =

       βα

     (r)2 + r2dθ.

     

         r =  a (1 + cos θ)

     

       

     r   =  a (1 + cos θ)

       r   = −a sin θ.

     

    l   =

       βα

     (r)2 + r2dθ

    = 2

       π0

     (−a sin θ)2 + (a (1 + cos θ))2dθ

    = 2a

       π0

     sin2 θ + 1 + 2 cos θ + cos2 θdθ

    = 2a    π0

    √ 2 + 2 cos θdθ

    = 2a · 2   π0

    cos θ

    2dθ

    = 4a · 2sin 12

    θ

    π

    0

    = 8a u.c.

     r =  a (1 + cos θ)

       8a u.c.

         r = 2e2θ

     θ ≥ 0 

     

    r =  a,  

      a > 2.

       

     

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    50/232

    2e2θ = a  ⇒   e2θ =  a2  ⇒ 2θ = ln a

    2  ⇒   θ =  1

    2 ln

     a

    2

     θ ∈ 0,  1

    2 ln   a2

    .

     

     r = 2e2θ

     r  = 4e2θ

     

     

    l   =

       12 ln  a

    2

    0

     (4e2θ)2 + (2e2θ)2dθ =

       12 ln  a

    2

    0

    √ 20e4θdθ

    =

       12 ln  a

    2

    0

    2√ 

    5e2θdθ =√ 

    5e2θ

    1

    2 ln  a

    2

    0

    =√ 

    5a

    2 − 1

      u.c.

       

     T 

       y   =   f (x)

       x,

     

     [a, b]

     

     x

     y

     z

    a b

     y=f(x)

    r=f(x)

    dx

    Cálculo do elemento de volume

    dV= r dx

    dV= f(x) dx

    π ²

    π ²[ ]

     x

     y

    a b

     y=f(x)

     Área plana

     x

     P   = {x0, x1, · · ·  , xn}    [a, b]    ∆x1,   ∆x2, · · ·  ,   ∆xn

     ξ i ∈ ∆xi    f  (ξ i)  

    ∆xi  V i  =  π [f  (ξ i)]

    2∆xi

     n − cilindros  

    V n =n

    i=1

    π [f  (ξ i)]2∆xi.

     |∆θ|

     

      n → ∞,  

      |∆θ| → 0 

      ξ i → x  

    V   

      T   

    V   = limn→∞

    V n = lim|∆θ|→0

    ni=1

    π [f  (ξ i)]2∆xi = π

       ba

    [f  (x)]2 dx.

     

    x  

     

    V   = π

       ba

    [f  (x)]2 dx.  

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    51/232

         

     

     

     

     

    2m

    4m

    6m

    cilindro

    cone

     

       V 1    V 2  

     V   = V 1 + V 2.

     V 1    y  = 2    x  

     x

     y

    -2

     y

     z 

     x

     

     

    V 1 = π

       40

    22dx = 4π · 4 = 16π.

     r  = 2

       h = 6

       y  =   1

    3x

     

     

     y

     x

     y

     z 

     x

     

     

    V 2 = π    60

    19

    x2dx =   127

    πx36

    0

    = 63π27

      = 8π.

     V   = 16π + 8π = 24π u.v.

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    52/232

         f (x) = x3,

       x

     x.

       

     x

     y

     x

     y

     z 

     y  =  x3

     x

     

    V   = π

       21

    x32

    dx =  π

       21

    x6dx =  πx7

    7

    21

    = 127π

    7  u.v.

       

     

     y =  x2

     y =  x + 2

       x

     

     x

     y

     x

     y

     z 

     x

       

     

     

    x2 = x + 2   ⇒   x2 − x − 2 = 0   ⇒   x = −1     x = 2.  

     

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    53/232

     

    V    =   π

       2−1

    (x + 2)2dx − π   2−1

    x2

    2

    dx

    =   π    2−1

    (x2 + 4x + 4 − x4)dx

    =   π

    1

    3x3 + 2x2 + 4x − 1

    5x5 2

    −1=

     72

    5 π u.v.

         

    (x − 2)2 + y2 = 1  

      y.

       

     y

    1

    1   2   3-1

    -1

     x

     

    (x − 2)2 + y2 = 1

     

    x  

    (x − 2)2 = 1 − y2 ⇒   x = 2 ± 

    1 − y2

     

     x  = 2 +

     1 − y2

     y,

     

    x = 2 − 

    1 − y2.  

    V   = V 1 − V 2,

     

    V 1 = π    1−1(2 +  1 − y2)2dy 

    V 2  =  π

       1−1

    (2 − 

    1 − y2)2dy

     

    V   = π

       1−1

    [(2 + 

    1 − y2)2 − (2 − 

    1 − y2)2]dy =  π   1−1

    1 − y2dy.

     y = sin θ,

       dy  =

    cos θdθ  

     

  • 8/17/2019 Apostila_CDI_2_2016_1

    54/232

    V    =   π

       π2

    −π2

    1 − sin2 θ cos θdθ

    = 8π    π2−π

    2

    cos2 θdθ  = 4π    π2−π

    2

    (1 + cos 2θ)dθ

    =   π[4θ + 2 sin (2θ)]

    π2

    −π2

    = 4π2.

     4π2

     

     

     

     

     y  = f (x)

       x =  g(y)

     

     

     y  =  f (x),

       x ∈   [a, b],

     

     y = c,