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Potências, raízes e funções racionais

Integral de uma constante e de 1: fórmula e exemplos

A integral de uma constante k é kx + C, e a integral de 1 é x + C. Veja por quê, a interpretação como área, integrais definidas e os erros a evitar.

Potências, raízes e funções racionais Atualizado 3 min de leitura

Visão geral

\int k\,dx = kx + C
Primitiva
kx + C
Integral de 1
\int 1\,dx = x + C
Integral de 0
\int 0\,dx = C
Integral definida
\int_a^b k\,dx = k(b - a)
Verificação
\dfrac{d}{dx}(kx + C) = k
Nesta página
  1. Gráfico: uma constante gera um retângulo
  2. Por que a integral de k é kx + C
  3. Verificação por derivação
  4. Integrais definidas de uma constante
  5. Exemplos resolvidos
  6. Erros comuns

A integral de uma constante k é kx + C. Em particular, a integral de 1 é x + C. É a integral mais simples do cálculo, e quase todas as outras integrais a usam em algum momento, geralmente no último termo de um polinômio.

\int k\,dx = kx + C, \qquad \int 1\,dx = \int dx = x + C

Gráfico: uma constante gera um retângulo

Área sob y = 3 de x = 0 a x = 2, com a primitiva y = 3x
O retângulo sombreado tem altura 3 e largura 2, então sua área é 6. A reta tracejada y = 3x é a primitiva: ela sobe exatamente 6 entre x = 0 e x = 2.

A área sob uma reta horizontal é sempre um retângulo. Sua altura é k e sua largura é o quanto x avançou, então a área acumulada cresce como kx. A fórmula inteira cabe nessa figura.

Por que a integral de k é kx + C

Uma integral pergunta: qual função tem esta derivada? Queremos uma função cuja inclinação seja k em todo ponto. Uma reta de inclinação k faz exatamente isso:

\frac{d}{dx}(kx) = k

Somar qualquer constante C desloca a reta para cima ou para baixo sem mudar sua inclinação, então toda função kx + C serve. Também dá para ver isso como a regra da potência inversa com n = 0: como k = kx^0,

\int kx^0\,dx = k\cdot\frac{x^{1}}{1} + C = kx + C

Verificação por derivação

Sempre confira uma primitiva calculando sua derivada:

\frac{d}{dx}\left(kx + C\right) = k + 0 = k \checkmark

A página correspondente de derivadas é a derivada de uma constante, que faz o mesmo raciocínio no sentido contrário: a derivada de qualquer constante é 0.

Integrais definidas de uma constante

Pelo Teorema Fundamental do Cálculo:

\int_a^b k\,dx = \Big[kx\Big]_a^b = kb - ka = k(b - a)

Se k for negativo, o retângulo fica abaixo do eixo e o resultado é negativo. Por exemplo, \int_0^4 (-2)\,dx = -8.

Exemplos resolvidos

Exemplo 1. \int 7\,dx = 7x + C.

Exemplo 2: constantes que parecem variáveis. Qualquer número sem x conta como constante, mesmo que seja escrito com um símbolo:

\int \pi\,dx = \pi x + C, \qquad \int e^2\,dx = e^2 x + C, \qquad \int \ln 5\,dx = x\ln 5 + C

Exemplo 3: dentro de um polinômio. Usando as propriedades de linearidade:

\int (6x^2 - 4x + 9)\,dx = 2x^3 - 2x^2 + 9x + C

O 9 vira 9x. Veja a integral de x e a integral de x² para os outros dois termos.

Exemplo 4: outra variável. \int 3\,dt = 3t + C. A variável da resposta é a mesma de dt.

Exemplo 5: uma integral definida. \int_{-1}^{4} 3\,dx = 3\big(4 - (-1)\big) = 15.

Erros comuns

  1. Integrar uma constante e obter 0. Essa é a regra da derivada. A integração vai no sentido oposto: \int 5\,dx = 5x + C, e não 0.
  2. Escrever 5 + C. A resposta precisa conter x. Confira: a derivada de 5 + C é 0, e não 5.
  3. Esquecer o + C. Sem ele você tem apenas uma primitiva, e não todas.
  4. Tratar e^2 ou \pi^2 como potência de x. São apenas números. \int e^2\,dx é e^2x + C, e não \frac{e^3}{3}.

Quer praticar mais? Tente os exercícios de primitivas ou leia o guia sobre antiderivadas.

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A regra da potência ao contrário

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Perguntas frequentes

Qual é a integral de 1?

A integral de 1 é x + C. Escrita sozinha, \int dx significa a mesma coisa e também vale x + C.

Qual é a integral de uma constante k?

É kx + C. Confira derivando: a derivada de kx é k e a derivada de C é 0.

Qual é a integral de 0?

É uma constante arbitrária C. Toda função constante tem derivada 0, então a primitiva de 0 é qualquer constante.

Qual é a integral de 5 de 2 a 7?

É 5(7 - 2) = 25, a área de um retângulo de 5 por 5.

Escrito pela equipe do PracticeCalculus

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