O método da substituição trigonométrica, como indica o seu nome, envolve a substituição de um termo na expressão original por uma função trigonométrica adequada. Esse método se assemelha ao método de substituição padrão, mas com o uso específico de funções trigonométricas para simplificar a integração. Em certos casos, é possível utilizar qualquer uma das duas substituições, porém, no caso das trigonométricas, estas apresentam estruturas peculiar e padronizada.Desta forma, utilizando destas ideias, analise as opções que apresentam argumentos válidos, sobre a resolução da integral a seguir:
$\int \frac{3 x}{\sqrt{4-x^{2}}} d x$
I. Está integral em particular, é um caso em que podemos aplicar qualquer um dos casos de substituição.
II. Para resolver pela substituição trigonométrica, devemos adotar inicialmente x = 2sen(y).
III. É possível resolver, substituindo de forma simples u = 4 - x².
IV. O método da substituição padrão falha, pois, ao derivar uma escolha apropriada para u, a integral não é simplificada.É correto o que se afirma em:
A) I, II e III, apenas.
B) II e III, apenas.
C) I e IV, apenas.
D) I e II, apenas.
E) II e IV, apenas.
Vamos analisar cada afirmação: I. Está integral em particular, é um caso em que podemos aplicar qualquer um dos casos de substituição. Essa afirmação está incorreta, pois nem sempre podemos aplicar qualquer um dos casos de substituição. II. Para resolver pela substituição trigonométrica, devemos adotar inicialmente x = 2sen(y). Essa afirmação está incorreta, pois a substituição trigonométrica adequada para essa integral é x = 2sen(t). III. É possível resolver, substituindo de forma simples u = 4 - x². Essa afirmação está correta, pois é possível resolver a integral utilizando essa substituição. IV. O método da substituição padrão falha, pois, ao derivar uma escolha apropriada para u, a integral não é simplificada. Essa afirmação está incorreta, pois o método de substituição padrão pode ser eficaz em muitos casos. Portanto, a resposta correta é: Alternativa B) II e III, apenas.
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