• Matéria: Matemática
  • Autor: Thais20
  • Perguntado 8 anos atrás

Calcule a integral definida abaixo:
 \int\limits^2_0 { 2x^{2}  \sqrt{ x^{3}+1 } } \, dx

Respostas

respondido por: ArthurPDC
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É dada a integral: \displaystyle I=\int_0^2 2x^2\sqrt{x^3+1}\,dx=2\int_0^2 x^2\sqrt{x^3+1}\,dx

Vamos fazer uma substituição. Seja u=x^3+1\Longrightarrow du=3x^2dx\Longrightarrow x^2dx=\dfrac{du}{3}. Redefinindo os limites de integração:

Se x=0: u=0^3+1=0+1\Longrightarrow u=1
Se x=2: u=2^3+1=8+1\Longrightarrow u=9

Agora, substituindo na integral:

\displaystyle
I=2\int_0^2 x^2\sqrt{x^3+1}\,dx\\\\
I=2\int_0^2 \sqrt{x^3+1}\cdot x^2\,dx\\\\
I=2\int_1^9 \sqrt{u}\,\dfrac{du}{3}\\\\
I=\dfrac{2}{3}\int_1^9 u^{\frac 1 2}\,du\\\\
I=\dfrac{2}{3}\cdot\left[\dfrac{u^{\frac 1 2+1}}{\frac 1 2 +1}\right]^{9}_{1}\\\\
I=\dfrac{2}{3}\cdot\left[\dfrac{u^{\frac 3 2}}{\frac 3 2}\right]^{9}_{1}\\\\
I=\dfrac{4}{9}\cdot[u^{\frac 3 2}]^{9}_{1}\\\\
I=\dfrac{4}{9}\cdot[9^{\frac 3 2}-1^{\frac 3 2}]\\\\
I=\dfrac{4}{9}\cdot[27-1]\\\\
I=\dfrac{4}{9}\cdot[26]\\\\
I=\dfrac{104}{9}

Então:

\displaystyle
\boxed{\int_0^2 2x^2\sqrt{x^3+1}\,dx=\dfrac{104}{9}}
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