O que é Teorema Fundamental do Cálculo?

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O Teorema Fundamental do Cálculo é um dos teoremas mais importantes do cálculo, que relaciona as duas áreas fundamentais do cálculo: a derivação e a integração. Ele afirma que a derivada e a integral são operações inversas uma da outra.

Existem duas partes do teorema:

A primeira parte afirma que se f(x) é uma função contínua em um intervalo fechado [a, b], então a integral definida de f(x) de a até b é igual à diferença entre duas funções F(x) e F(a), onde F(x) é qualquer antiderivada de f(x). Ou seja:

∫[a,b] f(x) dx = F(b) – F(a)

A segunda parte do teorema afirma que se F(x) é uma função contínua em um intervalo [a, b], então a derivada da integral definida de f(x) de a até x é igual a f(x), ou seja:

d/dx ∫[a,x] f(t) dt = f(x)

Esse teorema é amplamente utilizado na resolução de problemas de cálculo, como por exemplo, na determinação da área sob uma curva. Por exemplo, suponha que se queira determinar a área entre a curva y = x^2 e o eixo x, no intervalo de x=1 a x=2. Utilizando o teorema fundamental do cálculo, temos:

∫[1,2] x^2 dx = (1/3)x^3 |_1^2 = (1/3)(2^3 – 1^3) = 7/3

Portanto, a área sob a curva é igual a 7/3 unidades de área.

Além disso, o teorema é usado na resolução de equações diferenciais, que são equações que relacionam uma função com suas derivadas. Ele permite a resolução de equações diferenciais por meio da obtenção de antiderivadas.

Por fim, o teorema fundamental do cálculo é um dos principais pilares do cálculo e é essencial para a compreensão e solução de problemas em diversas áreas da matemática e da ciência.

Aqui estão alguns exemplos de livros sobre o Teorema Fundamental do Cálculo:

  1. “Cálculo, Volume 1” por James Stewart – Este livro é um clássico na área de cálculo, e apresenta uma seção dedicada ao Teorema Fundamental do Cálculo.
  2. “Cálculo, Volume 1” por Howard Anton e Irl Bivens – Este livro é amplamente utilizado em cursos de cálculo, e inclui um capítulo completo dedicado ao Teorema Fundamental do Cálculo.

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