Integrais Impróprias

Integrais Impróprias - Noção Intuitiva
Integrais com intevalo de integração numérico, como por exemplo [math]\int_1^5\frac{2}{x^2}dx[/math], já sabemos calcular e compreendemos sua representação geométrica.
E se complicarmos um pouquinho, calculando integrais com um dos limites de integração sendo infinito, como resolveriamos essa bronca?[br][br][br]Na aula de hj aprenderemos a resolver e a enxergar problemas desse tipo. [math]\int_1^{\infty}\frac{2}{x^2}dx[/math][br]
Vamos partir de algo familiar e tentar chegar no problema em questão:
Intuição
Intuição de integral Imprópria
Observe que considerando um dos limites por uma variável t, temos:[br][br][math]\int_1^t\frac{2}{x^2}dx\Rightarrow2x^{-2}=\frac{2x^{-1}}{-1}[/math] avaliado entre 1 e t :[br][br] [math]\left(-\frac{2}{t}+2\right)[/math][br][br][br]Logo para todo t, a integral é menor que 2. Ou seja, mesmo que t tenda ao infinito, ainda assim a área não é um valor infinito. Ela é exatamente [math]lim_{\left\{t\longrightarrow\infty\right\}}\left(-\frac{2}{t}+2\right)=2[/math]
CONVERGÊNCIA E DIVERGÊNCIA
Se o limite existir, ou seja, for um número finito, dizemos que essa integral é convergente. Se ao calcularmos o limite encontramos o infinito negativo ou o infinito positivo, dizemos que essa integral imprópria é divergente.[br][br]Por exemplo, veja a seguinte integral imprópria:[br][br][math]\int_1^{\infty}\frac{1}{x}dx[/math]
Divergência
A) Responda o exercício do Stewart, usando a planilha do GeoGebra
E se os dois limites de integração forem infinitos
Basta usarmos a propriedade que já conhecemos:[br][br][br][br] [math]\int_{-\infty}^{\infty}f\left(x\right)dx=\int_{-\infty}^cf\left(x\right)dx+\int_c^{\infty}f\left(x\right)dx[/math] , geralmente usaremos c igual a 0.[br][br][br][br] Vejamos no exemplo a seguir:[br][br][br] Calcular [math]\int_{-\infty}^{\infty}xe^{-x^2}dx[/math]=[math]\int_{-\infty}^0xe^{-x^2}dx+\int_0^{\infty}xe^{-x^2}dx[/math][br][br]
B) Verifique, usando o seu GeoGebra, quais das integrais impróprias abaixo, convergem.[br][br]Para as integrais impróprias divergentes, utilize a Planilha GeoGebra.[br]Para as integrais impróprias convergentes, utilize os comandos da Janela de Álgebra.
[size=150][size=200]E se os integrandos forem descontínuos?[br][br][/size][/size]Agora vamos ver mais esse tipo de integral imprópria.
Função descontínua em x=0
Logo, resolveremos da seguinte forma:[br][br]Se f(x) é continua em [[math]\text{a, b}[/math]) e possui uma descontinuidade infinita em b.[br][br][math]\int_a^bf\left(x\right)dx=lim_{\left\{t\longrightarrow b^-\right\}}\int_a^tf\left(x\right)dx[/math][br][br]Se f(x) é continua em ([math]a,b[/math]] e possui uma descontinuidade infinita em b.[br][br][math]\int_a^bf\left(x\right)dx=lim_{\left\{t\longrightarrow a^+\right\}}\int_t^bf\left(x\right)dx[/math]
Exemplo 1
Exemplo 2
Exemplo 3
[size=150]C) Descubra qual a integral de f(x), usando o seu Geogebra, sabendo da descontinuidade num ponto em questão:[br][/size][br][br][math]\int_0^1\frac{1}{x^2-1}dx[/math][br]
Em resumo
Abaixo, coloque os links das construções das alternativas A,B e C
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