Integral
Prof. Méricles Thadeu Moretti
MTM/CFM/UFSC.
Introdução
A integração é uma operação fundamental na resolução de problemas de matemática, física e outras disciplinas, além de fazer parte da compreensão conceitual de muitos elementos dessas disciplinas.
A idéia de integral surge ainda na Grécia Antiga associada ao cálculo de área.
1 - DIFERENCIAL DE UMA FUNÇÃO
Notamos a derivada da função real f(x) como f´(x). Há outras notações, como df por exemplo, Df e
. Esta última, em particular, é muito conveniente em muitas dx situações, as quais veremos mais adiante.
Definição de derivada
Nos textos sobre derivadas, há várias formas equivalentes de definir a derivada de uma função, como por exemplo, a forma a seguir que pode ser mais conveniente para uma determinada situação.
A derivada de y é (caso o limite existe): dy
dx
lim
x 0
[
y
]
x
Diferencial da função y
A tg() f´(x)
dy
, conforme se pode ver na figura a seguir. dx O que pode resultar: dy f ´(x ) ou dy = f´(x).dx dx O diferencial da função y = f(x) é dado por dy = f´(x)dx. O termo
dy pode ser dx visto como o quociente de dois diferencias.
Exemplos.
dy
2x 5 ou dy (2x 5).dx dx 1 dy 1 dx b) y2 = x -3, tem-se 2yy’ = 1 ou y´ =
. Assim,
dy
2y
dx 2 y
2y
a) y x 2 5x 4 , tem-se y´ 2x 5 ou
2 - A IDÉIA DE INTEGRAL
Exemplo 2.1: Movimento Uniforme
Para a função v(t) = 80, a distância percorrida para t horas é dado por: d = 80 t, que é o mesmo valor da área do retângulo de dimensões t por 80.
Exemplo 2.2: Movimento Uniforme Variado
Para v(t) = v0 + t, sendo v0 a velocidade inicial e a aceleração, a distância s percorrida para t horas é dada por:
t 2
3t 2
= 0 10t
2
2 sendo s0 a distância inicial. s(t) s0 v0 t
Área do trapézio de bases 10 e 3t + 10 e altura t vale: 10 3t 10)
3t 2
(
t 10t
2
2
Exemplo 2.3: Calcular a área da figura