Calcule a integral

int_()^() ((1)/(z^3) - (3)/(z^2)) d z

Passo 1

Olááá, tudo bem??

Nessa questão vamos trabalhar com antiderivada e integração indefinida e antes de pôr as contas na ponta do lápis, vamos fazer uma rápida revisão sobre esses conceitos.

De forma sucinta, uma integral pode ser definida como a área resultante de uma região curva não simétrica que pode apresentar limites de integração (integral definida) ou não (integral indefinida). No caso de uma integral indefinida, o seu resultado é uma função f que é conhecida como sendo a antiderivada de f ' .

I = int_()^() f ' ( x ) d x = f (x) + C

Para alguma constante C e todo x no intervalo de I .

Algumas funções simples já tem suas antiderivadas tabeladas, o que facilita o cálculo de funções que são a mistura de algumas delas ou de funções mais complexas. A seguir, temos algumas propriedades:

(i) int_()^() c f (x) d x = c int_()^() f (x) d x p a r a q u a l q u e r c o n s t a n t e c

(i i) int_()^() [f (x) + g (x)] d x = int_()^() f (x) d x + int_()^() g (x) d x

(i i i) int_()^() [f (x) - g (x)] d x = int_()^() f (x) d x - int_()^() g (x) d x

Passo 2

A integral dada pelo enunciado é uma integral indefinida (não possui intervalos de integração) e é composta por uma subtração de funções: (1)/(z^3) e (3)/(z^2) . A resolução de integrais desse tipo se dá pela regra da potência que nos diz que

int_()^() a x^n d x = a ((x^(n + 1))/(n + 1)) + C

Sendo a uma constante qualquer e n = 0 , 1 , 2 ... o valor da potência.

int_()^() ((1)/(z^3) - (3)/(z^2)) d z = int_()^() (1)/(z^3) d z - int_()^() (3)/(z^2) d z

= int_()^() z^(- 3) d z - int_()^() 3 z^(- 2) d z

= [((z^(- 3 + 1))/(- 3 + 1)) - 3 ((z^(- 2 + 1))/(- 2 + 1))] + C

= - (z^(- 2))/(- 2) - ((3 z^(- 1))/(- 1)) + C

Logo,

int_()^() ((1)/(z^3) - (3)/(z^2)) d z = - (1)/(2 z^2) + (3)/(z) + C

Até a próxima! =]

Resposta

- (1)/(2 z^2) + (3)/(z) + C