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Apostila de Cálculo II
Antiderivada e Integral Indefinida
Uma antiderivada ou primitiva da função f no intervalo [a,b], é uma função F, tal que: dF
(x ) = f (x ) para todo x ∈ [a, b] dx Notação de Leibniz:
Outra notação empregada para designar a operação de primitivação de uma função f , no intervalo [a, b] é
O símbolo
∫
∫
, notação de Leibniz.
( esse alongado de soma ), é o sinal da integral.
d
( ∫ f(x) dx ) = f ( x dx )
Exemplo:
Se a derivada em relação a x da função f (x) = x2+4 é
df
= f ' ( x ) = Dx f ( x ) = 2x + 0 = 2 x , dx então:
Uma primitiva de
df
= 2x é dx f(x) = x2 + 0 = x2 ;
outra primitiva é f(x) = x2 – 2 , outra primitiva é f(x) = x2 + 3 ,
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Assim, a função
f ( x ) = x2
+ C
é primitiva de f (x) = x2 + 4, onde C é
uma constante arbitrária, chamada constante de integração. Variando o valor de C, obtém-se uma infinidade de primitivas.
A integral ∫ f ' ( x )dx = f ( x ) + C , é chamada integral indefinida e representa uma família de primitivas. No caso, f(x) = x2 + C é uma família de parábolas.
Numa família de curvas, os seus gráficos diferem entre si apenas por uma translação vertical .
Significado geométrico da constante de integração “C “:
y = f (x ) + C1 y y = f (x ) + C2
C1
y = f (x ) + C3 x C2
y = f ( x ) + C4
C3
C4
Geometricamente: a constante de integração “C”, representa a ordenada do ponto onde a curva corta o eixo 0y.
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Propriedades da integral indefinida:
∫ C f(x)dx = C ∫ f(x) dx, onde C ∈ ℜ
;
dx
∫ [f(x) ± g(x)] = ∫ f(x) dx ± ∫ g(x) dx
Tabela das integrais indefinidas fundamentais:
Definição: Seja I ⊂ R; a função G é uma primitiva de ƒ em I , se e somente se: d(Gx )
= f (x ) dx u n +1
+ C para n +1 du −1
= ln u + C
∫ u du = ∫ u 1. ∫ u n du =
2
3
para ∀ x ∈ I
n ≠ −1
u u ∫ a ln a du = a + C u u
∫ e du = e