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Questão FC236024

A função real F de variável real é tal que \(F(x)= ∫ e^{3x+1}dx\) e \(F(0)=e\). Outra forma de apresentar a função F é

Tópicos de Matemática (Ensino Superior)

CESGRANRIO · 2011

A função real F de variável real é tal que \(F(x)= ∫ e^{3x+1}dx\) e \(F(0)=e\). Outra forma de apresentar a função F é

  1.  \(F(x)=2e^{3x+1}-e\)
  2.  \(F(x)=3e^{3x+1}-2e\)
  3.  \(F(x)={\large{e \over 3}}(e^{3x}+2)\)
  4.  \(F(x)={\large{3e \over 5}}(e^{3x}+{\large{2 \over 3}})\)
  5.  \(F(x)=e^{3x+1}\)
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Gabarito

Certo

Comentário do professor

Começamos calculando a integral \(F(x)=\int e^{3x+1}\,dx\). Por meio da substituição \(u=3x+1\), temos \(du=3\,dx\) e a integral vira \(\tfrac{1}{3}\int e^u\,du=\tfrac{1}{3}e^u+C\).

Voltando a \(x\): \(F(x)=\tfrac{1}{3}e^{3x+1}+C\).

Usando a condição inicial \(F(0)=e\), obtemos \(\tfrac{1}{3}e^{1}+C=e\), portanto \(C=e-\tfrac{e}{3}=\tfrac{2e}{3}\).

Substituindo \(C\) em \(F(x)\) resulta \(F(x)=\tfrac{1}{3}e^{3x+1}+\tfrac{2e}{3}\). Finalmente, fatorando \(\tfrac{e}{3}\) obtemos \(F(x)=\tfrac{e}{3}\bigl(e^{3x}+2\bigr)\), que é a forma apresentada na alternativa correta.

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