Função par e integrável

Matemática Ensino Superior

 

Se ƒ: R → R é uma função par e integrável em [ -a, a ], usando o método de substuição, mostre que 
-aa ƒ(x)dx = 2 ∫oa f(x) dx
 

 

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Bianca perguntou há 5 anos

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Professor Vinicius B.
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Respondeu há 5 anos


Olá, Bianca! Inicialmente, vamos lembrar que uma função par possui a propriedade f(-x) = f(x).
1. Por aditividade, vamos separar a integral dada em duas: (int de -a até a) f(x)dx = (int -a até 0) f(x)dx + (int 0 até a)f(x)dx.
2. Analisando o primeiro termo desta soma, vamos fazer a substituição t=-x, que leva a dt=-dx, x=0 -> t=0, x=-a -> t=a. Reescrevendo o primeiro termo, temos: (int -a até 0) f(x)dx = -(int a até 0) f(t)dt
3. Invertendo os limites de inegração e eliminando o sinal negativo, temos: (int 0 até a) f(t)dt
4. Tendo em conta que t é uma variável como qualquer outra, não há diferença em escrever este termo como sendo (int 0 até a) f(x)dx
5. Portanto, o resultado final fica: (int de -a até a) f(x)dx = (int -a até 0) f(x)dx + (int 0 até a)f(x)dx = -(int a até 0) f(t)dt + (int 0 até a)f(x)dx = (int 0 até a) f(t)dt + (int 0 até a)f(x)dx = (int 0 até a) f(x)dx + (int 0 até a)f(x)dx = 2(int 0 até a)f(x)dx

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Professor Diego L.
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Respondeu há 5 anos
Só separar os limites de integração. E para parte negativa fazer a substituição u=-x

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