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segunda-feira, 12 de junho de 2017



Pretende-se mostrar que (ou que não) o seguinte

Se $f(x)$ é de classe C2 e  $f(a)=f(b)=0$ então   $\int\limits_{a}^{b}{(x-a)(x-b){f}''(x)dx}=2\,\int\limits_{a}^{b}{f(x)dx}$.

A tentativa mais directa será tentar integrar o primeiro integral por partes.

Se   $u=(x-a)(x-b)$ então   ${u}'=(x-b)+(x-a)$
       ${v}'={f}''(x)$  então  $v={f}'(x)$

E ficamos com

$\int\limits_{a}^{b}{(x-a)(x-b){f}''(x)dx}=\left[ (x-a)(x-b){f}'(x) \right]_{a}^{b}-\int\limits_{a}^{b}{\left( 2x-a-b \right){f}'(x)dx}=-\int\limits_{a}^{b}{\left( 2x-a-b \right){f}'(x)dx}$

Tornando a integrar por partes:           $u=2x-a-b$     então     ${u}'=2$
                                                                    ${v}'={f}'(x)$            então     $v=f(x)$
e obtemos:
$\int\limits_{a}^{b}{(x-a)(x-b){f}''(x)dx}=-\left[ \left( (2x-a-b)f(x) \right)_{a}^{b}-\int\limits_{a}^{b}{2f(x)dx} \right]=2\int\limits_{a}^{b}{f(x)dx}$

                                                                                                                                                                               q. e. d.


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