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Integrais (resumo e tabela)
Integrais
A integral indefinida de uma função f(t) é representada como
∫ f ( τ) ⋅ dτ
Por outro lado, a integral definida, representada como
∫
b
a
∫
f ( τ) ⋅ d τ ,
b
−∞
f 3 ( τ) ⋅ d τ
∫
ou
∞
a
f ( τ) ⋅ dτ
faz a Soma de Riemann que calcula a área sob a curva em m intervalo bem definido como por exemplo:
[a,b],
] -∞ , b ]
[ a , ∞ [.
ou
Este nome acima é dado em alusão ao matemático alemão Georg Friedrich Bernhard
Riemann (1826-1866).
A integral é um processo inverso do da derivada de funções pois,
∫
f ′ (t ) dt =
df
∫ dt ( t ) dt =
ou
d dt df ( t )
∫ dt dt =
∫ df
= f (t ) + C
( ∫ f (t ) ⋅ dt ) = f (t ) .
Mais precisamente: t F( t ) = ∫ f ( t ) ⋅ dt a é chamada de primitiva de f(t).
Este resultado é chamado de Teorema Fundamental do Cálculo e faz a interligação entre o Cálculo Diferencial (secção anterior) e o Cálculo Integral (desta secção).
Algumas regras de integração de funções em geral
∫
a f (t ) dt = a ⋅ ∫ f (t ) dt + C
∫ [ f (t ) + g (t ) ] dt
∫ [ f ′ (t ) ⋅ g (t ) ] dt
=
∫ f (t ) dt + ∫ g (t ) dt
(regra da homogeneidade)
+ C
= f (t ) ⋅ g( t ) + ∫ f ( t ) ⋅ g ′(t ) dt
1
(regra da aditividade)
(regra da integral por partes)
J. A. M. Felippe de Souza
Integrais (resumo e tabela)
Se definirmos então u (t ) = g(t )
e
v(t ) = f ( t )
du = g ′( t ) ⋅ dt
e
dv = f ′( t ) ⋅ dt
e a regra da integral por partes pode ser escrita doutra forma:
∫ u ⋅ dv
= uv − ∫ v du
Por outro lado, se
u(t) = f (t )
du = f ′( t ) ⋅ dt ,
e
então a integral definida é calculada como:
∫
b
a
du = u ] a = u (b) − u (a ) b Fig. 1 – A área S sob a curva f(t) no intervalo definido [ a, b ].
A integral definida desde a até b da função f
∫
b
a
f ( τ) ⋅ d τ = S
é a área S sob a curva, conforme ilustrado na figura 1.
2
J. A. M. Felippe de Souza
Integrais (resumo e tabela)
A figura 2 mostra dois exemplos da integral definida desde a até b da função f, onde áreas abaixo do eixo