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Lista do https://www.passeidireto.com/ Professor Paulo R.A. Nacaratti pnacaratti@hotmail.com Integração por partes Sabe-se que 𝑑(𝑢𝑣) = 𝑢𝑑𝑣 + 𝑣𝑑𝑢 (𝑑𝑒𝑟𝑖𝑣𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜) Logo 𝑢𝑑𝑣 = 𝑑(𝑢𝑣) − 𝑣𝑑𝑢 E, portanto, ∫ 𝑢𝑑𝑣 = ∫(𝑑(𝑢𝑣) − 𝑣𝑑𝑢) = ∫ 𝑑(𝑢𝑣) − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 Podemos entender a integração por partes como uma técnica de integração que troca uma integral difícil por duas integrais mais fáceis. Em geral é uma integração de um produto de funções, mas que não se consegue resolver com as técnicas já estudadas, e temos que escolher quem será o 𝑢 e o 𝑑𝑣 . Sabendo quem é o 𝑢, calcule o 𝑑𝑢(é só derivar). Sabendo quem é o 𝑑𝑣 , calcule o 𝑣 aplicando uma técnica de integração que já estudamos (essa deve ser a primeira integral mais fácil a se fazer). Dica: escolha para o 𝑑𝑣 a função do produto mais complexa (ou difícil) de integrar entre as duas, porém com uma integral fácil de calcular ou com integral imediata. Observação: consulte as tabelas de derivadas, de integrais e de identidades trigonométricas nas resoluções. 1) ∫ 𝑥 𝑠𝑒𝑛𝑎𝑥 𝑑𝑥 Produto de funções. Quem será o 𝑢 ? e o 𝑑𝑣? A função 𝑠𝑒𝑛𝑎𝑥 é a mais difícil de integrar entre as duas do produto, mas não é uma integral difícil. Então a escolha será: 𝑢 = 𝑥 ⇒ 𝑑𝑢 = 𝑑𝑥 (𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑜 𝑑𝑢) 𝑑𝑣 = 𝑠𝑒𝑛𝑎𝑥𝑑𝑥 ⇒ ∫ 𝑑𝑣 = ∫ 𝑠𝑒𝑛𝑎𝑥𝑑𝑥 = 𝑣 Mudança de variável 𝑧 = 𝑎𝑥 ⇒ 𝑑𝑧 = 𝑎𝑑𝑥 ⇒ 𝑑𝑧 𝑎 = 𝑑𝑥 ∫ 𝑠𝑒𝑛𝑎𝑥𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑛𝑧 𝑑𝑧 𝑎 = 1 𝑎 ∫ 𝑠𝑒𝑛𝑧𝑑𝑥 = 1 𝑎 (−𝑐𝑜𝑠𝑧) = −1 𝑎 𝑐𝑜𝑠𝑎𝑥 ⇒ 𝑣 = −1 𝑎 𝑐𝑜𝑠𝑎𝑥 Lista do https://www.passeidireto.com/ Professor Paulo R.A. Nacaratti pnacaratti@hotmail.com Aplicando a técnica de integração por partes ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥 𝑠𝑒𝑛𝑎𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥 ( −1 𝑎 𝑐𝑜𝑠𝑎𝑥) − ∫ −1 𝑎 𝑐𝑜𝑠𝑎𝑥𝑑𝑥 Continuando a resolução 1) ∫ 𝑥 𝑠𝑒𝑛𝑎𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥 ( −1 𝑎 𝑐𝑜𝑠𝑎𝑥) − ∫ −1 𝑎 𝑐𝑜𝑠𝑎𝑥𝑑𝑥 = −𝑥 𝑎 𝑐𝑜𝑠𝑎𝑥 + 1 𝑎 ∫ 𝑐𝑜𝑠𝑎𝑥𝑑𝑥 Agora calculamos a segunda integral mais simples com uma das técnicas já estudadas ∫ 𝑐𝑜𝑠𝑎𝑥𝑑𝑥 Mudança de variável 𝑧 = 𝑎𝑥 ⇒ 𝑑𝑧 = 𝑎𝑑𝑥 ⇒ 𝑑𝑧 𝑎 = 𝑑𝑥 Substituindo ∫ 𝑐𝑜𝑠𝑎𝑥𝑑𝑥 = ∫ 𝑐𝑜𝑠𝑧 𝑑𝑧 𝑎 = 1 𝑎 ∫ 𝑐𝑜𝑠𝑧𝑑𝑧 = 1 𝑎 𝑠𝑒𝑛𝑧 = 1 𝑎 𝑠𝑒𝑛𝑎𝑥 Concluindo o exercício 1) ∫ 𝑥 𝑠𝑒𝑛𝑎𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥 ( −1 𝑎 𝑐𝑜𝑠𝑎𝑥) − ∫ −1 𝑎 𝑐𝑜𝑠𝑎𝑥𝑑𝑥 = −𝑥 𝑎 𝑐𝑜𝑠𝑎𝑥 + 1 𝑎 ∫ 𝑐𝑜𝑠𝑎𝑥𝑑𝑥 = −𝑥 𝑎 𝑐𝑜𝑠𝑎𝑥 + 1 𝑎 ( 1 𝑎 𝑠𝑒𝑛𝑎𝑥) + 𝐶 = −𝑥 𝑎 𝑐𝑜𝑠𝑎𝑥 + 1 𝑎2 𝑠𝑒𝑛𝑎𝑥 + 𝐶 2) ∫ 𝑥2𝑐𝑜𝑠𝑥𝑑𝑥 Atenção na escolha. As duas funções do produto têm grau de dificuldade igual, mas se você escolher 𝑥2 para ser o 𝑑𝑣, a integração resultará em uma função de expoente maior dificultando e aumentando o seu trabalho. Observe 𝑢 = 𝑐𝑜𝑠𝑥 ⇒ 𝑑𝑢 = −𝑠𝑒𝑛𝑥𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑥2𝑑𝑥 ⇒ ∫ 𝑑𝑣 = ∫ 𝑥2𝑑𝑥 = 𝑥3 3 = 𝑣 Aplicando a técnica de integração por partes ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥2𝑐𝑜𝑠𝑥𝑑𝑥 = 𝑐𝑜𝑠𝑥 ( 𝑥3 3 ) − ∫ 𝑥3 3 (−𝑠𝑒𝑛𝑥𝑑𝑥) = 𝑐𝑜𝑠𝑥 ( 𝑥3 3 ) + 1 3 ∫ 𝑥3 𝑠𝑒𝑛𝑥𝑑𝑥 Lista do https://www.passeidireto.com/ Professor Paulo R.A. Nacaratti pnacaratti@hotmail.com Como se pode ver, chegamos a uma integral mais difícil que a original, o que indica que a escolha feita não é boa (temos que inverter a escolha). Agora com a melhor escolha 2) ∫ 𝑥2𝑐𝑜𝑠𝑥𝑑𝑥 𝑢 = 𝑥2 ⇒ 𝑑𝑢 = 2𝑥𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑐𝑜𝑠𝑥𝑑𝑥 ⇒ ∫ 𝑑𝑣 = ∫ 𝑐𝑜𝑠𝑥𝑑𝑥 = 𝑠𝑒𝑛𝑥 = 𝑣 Aplicando a técnica de integração por partes ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥2𝑐𝑜𝑠𝑥𝑑𝑥 = 𝑥2𝑠𝑒𝑛𝑥 − ∫ 𝑠𝑒𝑛𝑥(2𝑥)𝑑𝑥 = 𝑥2𝑠𝑒𝑛𝑥 − 2 ∫ 𝑥𝑠𝑒𝑛𝑥𝑑𝑥 A integral restante ficou mais simples, mas para resolvê-la será preciso aplicar outra integração por partes ∫ 𝑥𝑠𝑒𝑛𝑥𝑑𝑥 (𝑟𝑒𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑚𝑢𝑖𝑡𝑜 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑐𝑖𝑑𝑎 𝑐𝑜𝑚 𝑎 𝑑𝑜 𝑒𝑥𝑒𝑟𝑐í𝑐𝑖𝑜 1). 𝑢 = 𝑥 ⇒ 𝑑𝑢 = 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑠𝑒𝑛𝑥𝑑𝑥 ⇒ ∫ 𝑑𝑣 = ∫ 𝑠𝑒𝑛𝑥𝑑𝑥 = −𝑐𝑜𝑠𝑥 = 𝑣 Aplicando a técnica de integração por partes novamente ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥𝑠𝑒𝑛𝑥𝑑𝑥 = 𝑥(−𝑐𝑜𝑠𝑥) − ∫ −𝑐𝑜𝑠𝑥𝑑𝑥 = −𝑥𝑐𝑜𝑠𝑥 + ∫ 𝑐𝑜𝑠𝑥𝑑𝑥 = −𝑥𝑐𝑜𝑠𝑥 + 𝑠𝑒𝑛𝑥 Concluindo o exercício 2) ∫ 𝑥2𝑐𝑜𝑠𝑥𝑑𝑥 = 𝑥2𝑠𝑒𝑛𝑥 − ∫ 𝑠𝑒𝑛𝑥(2𝑥)𝑑𝑥 = 𝑥2𝑠𝑒𝑛𝑥 − 2(−𝑥𝑐𝑜𝑠𝑥 + 𝑠𝑒𝑛𝑥) + 𝐶 = 𝑥2𝑠𝑒𝑛𝑥 + 2𝑥𝑐𝑜𝑠𝑥 − 2𝑠𝑒𝑛𝑥 + 𝐶 Lista do https://www.passeidireto.com/ Professor Paulo R.A. Nacaratti pnacaratti@hotmail.com 3) ∫ 𝑥𝑠𝑒𝑐2𝑎𝑥𝑑𝑥 𝑢 = 𝑥 ∴ 𝑑𝑢 = 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑠𝑒𝑐2𝑎𝑥𝑑𝑥 ∴ 𝑣 = ∫ 𝑠𝑒𝑐2𝑎𝑥𝑑𝑥 𝑠𝑒𝑐2𝑎𝑥 é 𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 𝑚𝑎𝑖𝑠 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑙𝑒𝑥𝑎 𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜, 𝑝𝑜𝑟é𝑚 𝑐𝑜𝑚 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 𝑓á𝑐𝑖𝑙 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟. Mudança de variável 𝑡 = 𝑎𝑥 ∴ 𝑑𝑡 = 𝑎𝑑𝑥 ∴ 𝑑𝑡 𝑎 = 𝑑𝑥 Substituindo 𝑣 = ∫ 𝑠𝑒𝑐2𝑎𝑥𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑐2𝑡 𝑑𝑡 𝑎 = 1 𝑎 ∫ 𝑠𝑒𝑐2𝑡𝑑𝑡 = 1 𝑎 𝑡𝑔𝑡 Fórmula 7 da tabela de integrais. Desfazendo a substituição 𝑣 = ∫ 𝑠𝑒𝑐2𝑎𝑥𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑐2𝑡 𝑑𝑡 𝑎 = 1 𝑎 ∫ 𝑠𝑒𝑐2𝑡𝑑𝑡 = 1 𝑎 𝑡𝑔𝑡 = 1 𝑎 𝑡𝑔𝑎𝑥 𝑣 = 1 𝑎 𝑡𝑔𝑎𝑥 Aplicando a técnica de integração por partes ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥𝑠𝑒𝑐2𝑎𝑥𝑑𝑥 = 𝑥 ( 1 𝑎 𝑡𝑔𝑎𝑥) − ∫ 1 𝑎 𝑡𝑔𝑎𝑥𝑑𝑥 Resolvendo a integral ∫ 1 𝑎 𝑡𝑔𝑎𝑥𝑑𝑥 =? Mudança de variável 𝑧 = 𝑎𝑥 ∴ 𝑑𝑧 = 𝑎𝑑𝑥 ∴ 𝑑𝑧 𝑎 = 𝑑𝑥 Substituindo ∫ 1 𝑎 𝑡𝑔𝑎𝑥𝑑𝑥 = 1 𝑎 ∫ 𝑡𝑔𝑎𝑥𝑑𝑥 = 1 𝑎 ∫ 𝑡𝑔𝑧 𝑑𝑧 𝑎 = 1 𝑎2 ∫ 𝑡𝑔𝑧𝑑𝑧 = 1 𝑎2 𝑙𝑛|𝑠𝑒𝑐𝑧| Desfazendo a substituição ∫ 1 𝑎 𝑡𝑔𝑎𝑥𝑑𝑥 = 1 𝑎 ∫ 𝑡𝑔𝑎𝑥𝑑𝑥 = 1 𝑎 ∫ 𝑡𝑔𝑧 𝑑𝑧 𝑎 = 1 𝑎2 ∫ 𝑡𝑔𝑧𝑑𝑧 = 1 𝑎2 𝑙𝑛|𝑠𝑒𝑐𝑧| = 1 𝑎2 𝑙𝑛|𝑠𝑒𝑐𝑎𝑥| Concluindo o exercício 3) ∫ 𝑥𝑠𝑒𝑐2𝑎𝑥𝑑𝑥 = 𝑥 ( 1 𝑎 𝑡𝑔𝑎𝑥) − ∫ 1 𝑎 𝑡𝑔𝑎𝑥𝑑𝑥 = 𝑥 𝑎 𝑡𝑔𝑎𝑥 − 1 𝑎2 𝑙𝑛|𝑠𝑒𝑐𝑎𝑥| + 𝐶 Lista do https://www.passeidireto.com/ Professor Paulo R.A. Nacaratti pnacaratti@hotmail.com 4) ∫ 𝑥𝑙𝑛𝑥𝑑𝑥 𝑢 = 𝑙𝑛𝑥 ∴ 𝑑𝑢 = 1 𝑥 𝑑𝑥 (𝑓ó𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎 10 𝑑𝑎 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑟𝑖𝑣𝑎𝑑𝑎𝑠) 𝑑𝑣 = 𝑥𝑑𝑥 ∴ 𝑣 = ∫ 𝑥𝑑𝑥 = 𝑥2 2 A função 𝑙𝑛𝑥 pode ser considerada uma função mais complexa, mas sua integral não é fácil de calcular. Aplicando a técnica de integração por partes ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥𝑙𝑛𝑥𝑑𝑥 = 𝑥2 2 𝑙𝑛𝑥 − ∫ 𝑥2 2 ( 1 𝑥 ) 𝑑𝑥 = 𝑥2 2 𝑙𝑛𝑥 − 1 2 ∫ 𝑥𝑑𝑥 = 𝑥2 2 𝑙𝑛𝑥 − 1 2 ( 𝑥2 2 ) = 𝑥2 2 𝑙𝑛𝑥 − 1 4 𝑥2 + 𝐶 4) ∫ 𝑥𝑙𝑛𝑥𝑑𝑥 = 𝑥2 2 𝑙𝑛𝑥 − 1 4 𝑥2 + 𝐶 Lista do https://www.passeidireto.com/ Professor Paulo R.A. Nacaratti pnacaratti@hotmail.com 5) ∫ 𝑥3(𝑙𝑛𝑥)2𝑑𝑥 𝑢 = (𝑙𝑛𝑥)2 ∴ 𝑑𝑢 = 2(𝑙𝑛𝑥) 1 𝑥 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑥3𝑑𝑥 ∴ 𝑣 = ∫ 𝑥3𝑑𝑥 = 𝑥4 4 A integral da função (𝑙𝑛𝑥)2 não é fácil de calcular. Outra vantagem dessa escolha é que com a derivada o grau da função diminuiu. Aplicando a técnica de integração por partes ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥3(𝑙𝑛𝑥)2𝑑𝑥 = (𝑙𝑛𝑥)2 𝑥4 4 − ∫ 𝑥4 4 (2(𝑙𝑛𝑥) 1 𝑥 ) 𝑑𝑥 = 𝑥4 4 (𝑙𝑛𝑥)2 − 1 2 ∫ 𝑥3 𝑙𝑛𝑥𝑑𝑥 Resolvendo a integral (também com a integração por partes) ∫ 𝑥3 𝑙𝑛𝑥𝑑𝑥 𝑢 = 𝑙𝑛𝑥 ∴ 𝑑𝑢 = 1 𝑥 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑥3𝑑𝑥 ∴ 𝑣 = ∫ 𝑥3𝑑𝑥 = 𝑥4 4 A função 𝑙𝑛𝑥 não tem integral fácil de calcular. Aplicando a técnica de integração por partes novamente ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥3𝑙𝑛𝑥𝑑𝑥 = 𝑥4 4 𝑙𝑛𝑥 − ∫ ( 𝑥4 4 ) 1 𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥4 4 𝑙𝑛𝑥 − 1 4 ∫ 𝑥3𝑑𝑥 = 𝑥4 4 𝑙𝑛𝑥 − 1 4 ( 𝑥4 4 ) = 𝑥4 4 𝑙𝑛𝑥 − 𝑥4 16 ∫ 𝑥3 𝑙𝑛𝑥𝑑𝑥 = 𝑥4 4 𝑙𝑛𝑥 − 𝑥4 16 Resolvendo a integral inicial 5) ∫ 𝑥3(𝑙𝑛𝑥)2𝑑𝑥 = (𝑙𝑛𝑥)2 𝑥4 4 − ∫ 𝑥4 4 (2(𝑙𝑛𝑥) 1 𝑥 ) 𝑑𝑥 = 𝑥4 4 (𝑙𝑛𝑥)2 − 1 2 ∫ 𝑥3 𝑙𝑛𝑥𝑑𝑥 = 𝑥4 4 (𝑙𝑛𝑥)2 − 1 2 ( 𝑥4 4 𝑙𝑛𝑥 − 𝑥4 16 ) + 𝐶 Lista do https://www.passeidireto.com/ Professor Paulo R.A. Nacaratti pnacaratti@hotmail.com 6) ∫ 𝑥𝑐𝑜𝑠(2𝑥 + 1)𝑑𝑥 𝑢 = 𝑥 ∴ 𝑑𝑢 = 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = cos(2𝑥 + 1) 𝑑𝑥 ∴ 𝑣 = ∫ cos(2𝑥 + 1) 𝑑𝑥 Observação: cos(2𝑥 + 1) é a função maiscomplexa, mas com integral fácil de calcular. Resolvendo a integral com uma mudança de variável 𝑧 = 2𝑥 + 1 ∴ 𝑑𝑢 = 2𝑑𝑧 ⇒ 𝑑𝑢 2 = 𝑑𝑧 𝑣 = ∫ cos(2𝑥 + 1) 𝑑𝑥 = ∫ cos 𝑧 𝑑𝑧 2 = 1 2 ∫ 𝑐𝑜𝑠𝑧𝑑𝑧 = 1 2 𝑠𝑒𝑛𝑧 = 1 2 𝑠𝑒𝑛(2𝑥 + 1) Aplicando a técnica de integração por partes novamente ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥𝑐𝑜𝑠(2𝑥 + 1)𝑑𝑥 = 𝑥 1 2 𝑠𝑒𝑛(2𝑥 + 1) − ∫ 1 2 𝑠𝑒𝑛(2𝑥 + 1)𝑑𝑥 6) ∫ 𝑥𝑐𝑜𝑠(2𝑥 + 1)𝑑𝑥 = 𝑥 2 𝑠𝑒𝑛(2𝑥 + 1) − 1 2 ∫ 𝑠𝑒𝑛(2𝑥 + 1)𝑑𝑥 Resolvendo a integral com uma mudança de variável ∫ 𝑠𝑒𝑛(2𝑥 + 1)𝑑𝑥 𝑧 = 2𝑥 + 1 ∴ 𝑑𝑧 = 2𝑑𝑥 ⇒ 𝑑𝑧 2 = 𝑑𝑥 ∫ sen(2𝑥 + 1) 𝑑𝑥 = ∫ sen 𝑧 𝑑𝑧 2 = 1 2 ∫ 𝑠𝑒𝑛𝑧𝑑𝑧 = 1 2 (−𝑐𝑜𝑠𝑧) = −1 2 𝑐𝑜𝑠(2𝑥 + 1) Concluindo o exercício 6) ∫ 𝑥𝑐𝑜𝑠(2𝑥 + 1)𝑑𝑥 = 𝑥 2 𝑠𝑒𝑛(2𝑥 + 1) − 1 2 ∫ 𝑠𝑒𝑛(2𝑥 + 1)𝑑𝑥 = − 1 2 ( −1 2 cos(2𝑥 + 1)) 6) ∫ 𝑥𝑐𝑜𝑠(2𝑥 + 1)𝑑𝑥 = 𝑥 2 𝑠𝑒𝑛(2𝑥 + 1) − 1 2 ( −1 2 cos(2𝑥 + 1)) + 𝐶 = 𝑥 2 𝑠𝑒𝑛(2𝑥 + 1) + 1 4 cos(2𝑥 + 1) + 𝐶 Lista do https://www.passeidireto.com/ Professor Paulo R.A. Nacaratti pnacaratti@hotmail.com 7) ∫ 𝑥 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑛𝑥 𝑑𝑥 𝑢 = 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑛𝑥 ∴ 𝑑𝑢 = 1 √1 − 𝑥2 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑥𝑑𝑥 ∴ 𝑣 = ∫ 𝑥𝑑𝑥 = 𝑥2 2 A integral da função 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑛𝑥 não é fácil de calcular. Aplicando a técnica de integração por partes ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑛𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥2 2 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑛𝑥 − ∫ 𝑥2 2 ( 1 √1 − 𝑥2 ) 𝑑𝑥 = 𝑥2 2 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑛𝑥 − 1 2 ∫ 𝑥2 √1 − 𝑥2 𝑑𝑥 Resolvendo a integral ∫ 𝑥2 √1 − 𝑥2 𝑑𝑥 Mudança de variável 𝑥 = 𝑠𝑒𝑛 𝑡 ∴ 𝑑𝑥 = cos 𝑡 𝑑𝑡 1 − 𝑥2 = 1 − 𝑠𝑒𝑛2𝑡 = 𝑐𝑜𝑠2𝑡 ∫ 𝑥2 √1 − 𝑥2 𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑛2𝑡 cos 𝑡 𝑑𝑡 √𝑐𝑜𝑠2𝑡 = ∫ 𝑠𝑒𝑛2𝑡 cos 𝑡 𝑑𝑡 cos 𝑡 = ∫ 𝑠𝑒𝑛2𝑡 𝑑𝑡 𝑆𝑎𝑏𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑒𝑛2𝑥 = 1 − 𝑐𝑜𝑠2𝑥 2 ∫ 𝑥2 √1 − 𝑥2 𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑛2𝑡 cos 𝑡 𝑑𝑡 √𝑐𝑜𝑠2𝑡 = ∫ 𝑠𝑒𝑛2𝑡 cos 𝑡 𝑑𝑡 cos 𝑡 = ∫ 𝑠𝑒𝑛2𝑡 𝑑𝑡 = ∫ 1 − cos 2𝑡 2 𝑑𝑡 = ∫ 𝑑𝑡 2 − ∫ cos 2𝑡 2 𝑑𝑡 = 1 2 ∫ 𝑑𝑡 − 1 2 ∫ cos 2𝑡 𝑑𝑡 = 𝑡 2 − 1 2 ∫ cos 2𝑡 𝑑𝑡 Resolvendo a integral com mudança de variável 𝑧 = 2𝑡 ∴ 𝑑𝑧 = 2𝑑𝑡 𝑒 𝑑𝑧 2 = 𝑑𝑡 ∫ cos 2𝑡 𝑑𝑡 = ∫ cos 𝑧 𝑑𝑧 2 = 1 2 ∫ cos 𝑧 𝑑𝑧 = 1 2 𝑠𝑒𝑛 𝑧 = 1 2 𝑠𝑒𝑛 2𝑡 Lista do https://www.passeidireto.com/ Professor Paulo R.A. Nacaratti pnacaratti@hotmail.com ∫ 𝑥2 √1 − 𝑥2 𝑑𝑥 = 𝑡 2 − 1 2 ∫ cos 2𝑡 𝑑𝑡 = 𝑡 2 − 1 2 ( 1 2 𝑠𝑒𝑛 2𝑡) = 𝑡 2 − 1 4 𝑠𝑒𝑛 2𝑡 = 𝑡 2 − 1 4 2𝑠𝑒𝑛 𝑡 cos 𝑡 = 𝑡 2 − 1 2 𝑠𝑒𝑛 𝑡 cos 𝑡 Observação: 𝑠𝑒𝑛 2𝑡 = 2𝑠𝑒𝑛 𝑡 cos 𝑡 (𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑙𝑡𝑒 𝑎 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙𝑎 𝑑𝑒 𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑡𝑟𝑖𝑔𝑜𝑛𝑜𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎𝑠) Como 𝑥 = 𝑠𝑒𝑛 𝑡 ∴ 𝑡 = 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑛𝑥 1 − 𝑥2 = 1 − 𝑠𝑒𝑛2𝑡 = 𝑐𝑜𝑠2𝑡 ∴ √1 − 𝑥2 = √𝑐𝑜𝑠2𝑡 = cos 𝑡 Desfazendo a mudança de variável ∫ 𝑥2 √1 − 𝑥2 𝑑𝑥 = 𝑡 2 − 1 2 𝑠𝑒𝑛 𝑡 cos 𝑡 = 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑛𝑥 2 − 1 2 𝑥√1 − 𝑥2 Concluindo o exercício 7) ∫ 𝑥 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑛𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥2 2 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑛𝑥 − ∫ 𝑥2 2 ( 1 √1 − 𝑥2 ) 𝑑𝑥 = 𝑥2 2 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑛𝑥 − 1 2 ∫ 𝑥2 √1 − 𝑥2 𝑑𝑥 = 𝑥2 2 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑛𝑥 − 1 2 ( 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑛𝑥 2 − 1 2 𝑥√1 − 𝑥2) + 𝐶 = 𝑥2 2 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑛𝑥 − 1 4 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 1 4 𝑥√1 − 𝑥2 + 𝐶 Lista do https://www.passeidireto.com/ Professor Paulo R.A. Nacaratti pnacaratti@hotmail.com 8) ∫ 𝑥2 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑔𝑥 𝑑𝑥 𝑢 = 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑔 𝑥 ∴ 𝑑𝑢 = 1 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑥2𝑑𝑥 ∴ 𝑣 = ∫ 𝑥2𝑑𝑥 = 𝑥3 3 A integral da função 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑔 𝑥 não é fácil de calcular. Aplicando a técnica de integração por partes ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥2 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑔𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥3 3 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑔 𝑥 − ∫ ( 𝑥3 3 ) 1 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 = 𝑥3 3 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑔 𝑥 − 1 3 ∫ 𝑥3 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 𝑥 = 𝑡𝑔𝑦 ∴ 𝑑𝑥 = 𝑠𝑒𝑐2𝑦 𝑑𝑦 1 + 𝑥2 = 1 + 𝑡𝑔2𝑦 = 𝑠𝑒𝑐2𝑦 Resolvendo a integral ∫ 𝑥3 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 = ∫ 𝑡𝑔3𝑦𝑠𝑒𝑐2𝑦 𝑑𝑦 𝑠𝑒𝑐2𝑦 = ∫ 𝑡𝑔3𝑦 𝑑𝑦 = ∫ 𝑡𝑔𝑦 𝑡𝑔2𝑦 𝑑𝑦 = ∫ 𝑡𝑔𝑦(1 − 𝑠𝑒𝑐2𝑦)𝑑𝑦 = ∫ 𝑡𝑔𝑦 𝑑𝑦 − ∫ 𝑡𝑔𝑦 𝑠𝑒𝑐2𝑦 𝑑𝑦 = 𝑙𝑛|sec 𝑦| − ∫ 𝑡𝑔𝑦𝑠𝑒𝑐2𝑦𝑑𝑦 Mudança de variável 𝑧 = 𝑡𝑔𝑦 ∴ 𝑑𝑧 = 𝑠𝑒𝑐2𝑦 𝑑𝑦 Substituindo ∫ 𝑡𝑔𝑦𝑠𝑒𝑐2𝑦𝑑𝑦 = ∫ 𝑧𝑑𝑧 = 𝑧2 2 = 𝑡𝑔2𝑦 2 Lembrando que 𝑥 = 𝑡𝑔𝑦 ∴ 𝑥2 = 𝑡𝑔2𝑦 𝑠𝑒𝑐2𝑥 = 1 + 𝑡𝑔2𝑥 = 1 + 𝑥2 ∴ sec 𝑥 = √1 + 𝑥2 Então ∫ 𝑥3 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 = 𝑙𝑛|sec 𝑦| − ∫ 𝑡𝑔𝑦𝑠𝑒𝑐2𝑦𝑑𝑦 = 𝑙𝑛|sec 𝑦| − 𝑡𝑔2𝑦 2 = 𝑙𝑛 |√1 + 𝑥2| − 𝑥2 2 Concluindo o exercício Lista do https://www.passeidireto.com/ Professor Paulo R.A. Nacaratti pnacaratti@hotmail.com 8) ∫ 𝑥2 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑔𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥3 3 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑔 𝑥 − ∫ ( 𝑥3 3 ) 1 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 = 𝑥3 3 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑔 𝑥 − 1 3 ∫ 𝑥3 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 8) ∫ 𝑥2 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑔𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥3 3 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑔 𝑥 − 1 3 ∫ 𝑥3 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 = 𝑥3 3 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑔 𝑥 − 1 3 (𝑙𝑛 |√1 + 𝑥2| − 𝑥2 2 ) + 𝐶 = 𝑥3 3 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑔 𝑥 − 1 6 𝑥2 − 1 3 𝑙𝑛 |√1 + 𝑥2| + 𝐶 9) ∫ 𝑥𝑒𝑥𝑑𝑥 𝑢 = 𝑥 ∴ 𝑑𝑢 = 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑒𝑥𝑑𝑥 ∴ 𝑣 = ∫ 𝑒𝑥𝑑𝑥 = 𝑒𝑥 𝑒𝑥 é 𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 𝑚𝑎𝑖𝑠 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑙𝑒𝑥𝑎, 𝑝𝑜𝑟é𝑚 𝑐𝑜𝑚 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 𝑓á𝑐𝑖𝑙 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟. Aplicando a técnica de integração por partes ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥𝑒𝑥𝑑𝑥 = 𝑥𝑒𝑥 − ∫ 𝑒𝑥𝑑𝑥 = 𝑥𝑒𝑥 − 𝑒𝑥 + 𝐶 Conclusão 9) ∫ 𝑥𝑒𝑥𝑑𝑥 = 𝑥𝑒𝑥 − 𝑒𝑥 + 𝐶 10) ∫ 𝑥2𝑒𝑥𝑑𝑥 𝑢 = 𝑥2 ∴ 𝑑𝑢 = 2𝑥𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑒𝑥𝑑𝑥 ∴ 𝑣 = ∫ 𝑒𝑥𝑑𝑥 = 𝑒𝑥 Aplicando a técnica de integração por partes ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥2𝑒𝑥𝑑𝑥 = 𝑥2𝑒𝑥 − ∫ 𝑒𝑥2𝑥𝑑𝑥 = 𝑥2𝑒𝑥 − 2 ∫ 𝑥𝑒𝑥𝑑𝑥 A integral ∫ 𝑥𝑒𝑥𝑑𝑥 foi resolvida no exercício 9. 10) ∫ 𝑥2𝑒𝑥𝑑𝑥 = 𝑥2𝑒𝑥 − ∫ 𝑒𝑥2𝑥𝑑𝑥 = 𝑥2𝑒𝑥 − 2 ∫ 𝑥𝑒𝑥𝑑𝑥 = 𝑥2𝑒𝑥 − 2(𝑥𝑒𝑥 − 𝑒𝑥) + 𝐶 Lista do https://www.passeidireto.com/ Professor Paulo R.A. Nacaratti pnacaratti@hotmail.com 11) ∫ 𝑥3𝑒𝑥𝑑𝑥 𝑢 = 𝑥3 ∴ 𝑑𝑢 = 3𝑥2𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑒𝑥𝑑𝑥 ∴ 𝑣 = ∫ 𝑒𝑥𝑑𝑥 = 𝑒𝑥 Aplicando a técnica de integração por partes ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥3𝑒𝑥𝑑𝑥 = 𝑥3𝑒𝑥 − ∫ 3𝑥2𝑒𝑥𝑑𝑥 = 𝑥3𝑒𝑥 − 3 ∫ 𝑥2𝑒𝑥𝑑𝑥 A integral ∫ 𝑥2𝑒𝑥𝑑𝑥 foi resolvida no exercício 10. 11) ∫ 𝑥3𝑒𝑥𝑑𝑥 = 𝑥3𝑒𝑥 − ∫ 3𝑥2𝑒𝑥𝑑𝑥 = 𝑥3𝑒𝑥 − 3 ∫ 𝑥2𝑒𝑥𝑑𝑥 = 𝑥3𝑒𝑥 − 3(𝑥2𝑒𝑥 − 2(𝑥𝑒𝑥 − 𝑒𝑥)) + 𝐶 12) ∫ 𝑙𝑛𝑥 𝑑𝑥 𝑢 = 𝑙𝑛𝑥 ∴ 𝑑𝑢 = 1 𝑥 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑑𝑥 ∴ 𝑣 = ∫ 𝑑𝑥 = 𝑥 A função 𝑙𝑛𝑥 não tem integral imediata. Aplicando a técnica de integração por partes ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑙𝑛𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥𝑙𝑛𝑥 − ∫ 𝑥 ( 1 𝑥 ) 𝑑𝑥 = 𝑥𝑙𝑛𝑥 − ∫ 𝑑𝑥 = 𝑥𝑙𝑛𝑥 − 𝑥 + 𝐶 12) ∫ 𝑙𝑛𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥𝑙𝑛𝑥 − 𝑥 + 𝐶 Lista do https://www.passeidireto.com/ Professor Paulo R.A. Nacaratti pnacaratti@hotmail.com 13) ∫ 𝑥𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 𝑢 = 𝑥 ∴ 𝑑𝑢 = 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 ∴ 𝑣 = ∫ 𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 Resolvendo a integral com uma mudança de variável 𝑦 = 3𝑥 ∴ 𝑑𝑦 = 3𝑑𝑥 𝑒 𝑑𝑦 3 = 𝑑𝑥 Substituindo 𝑣 = ∫ 𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑛𝑦 𝑑𝑦 3 = 1 3 ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑦 𝑑𝑦 = 1 3 (−𝑐𝑜𝑠𝑦) = −1 3 cos 3𝑥 Aplicando a técnica de integração por partes ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 = 𝑥 ( −1 3 cos 3𝑥) − ∫ −1 3 cos 3𝑥 𝑑𝑥 = −𝑥 3 cos 3𝑥 + 1 3 ∫ cos 3𝑥 𝑑𝑥 Resolvendo a integral com a seguinte mudança de variável 𝑦 = 3𝑥 ∴ 𝑑𝑦 = 3𝑑𝑥 𝑒 𝑑𝑦 3 = 𝑑𝑥 ∫ cos 3𝑥 𝑑𝑥 = ∫ cos 𝑦 𝑑𝑦 3 = 1 3 ∫ cos 𝑦 𝑑𝑦 = 1 3 𝑠𝑒𝑛 𝑦 = 1 3 𝑠𝑒𝑛 3𝑥 Concluindo o exercício 13) ∫ 𝑥𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 = 𝑥 ( −1 3 cos 3𝑥) − ∫ −1 3 cos 3𝑥 𝑑𝑥 = −𝑥 3 cos 3𝑥 + 1 3 ∫ cos 3𝑥 𝑑𝑥 = −𝑥 3 cos 3𝑥 + 1 3 ( 1 3 𝑠𝑒𝑛 3𝑥) + 𝐶 = −𝑥 3 cos 3𝑥 + 1 9 𝑠𝑒𝑛 3𝑥 + 𝐶 13) ∫ 𝑥𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 = −𝑥 3 cos 3𝑥 + 1 9 𝑠𝑒𝑛 3𝑥 + 𝐶 Lista do https://www.passeidireto.com/ Professor Paulo R.A. Nacaratti pnacaratti@hotmail.com 14) ∫ 𝑥2𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 𝑢 = 𝑥2 ∴ 𝑑𝑢 = 2𝑥 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 ∴ 𝑣 = ∫ 𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 Mudança de variável 𝑦 = 3𝑥 ∴ 𝑑𝑦 = 3𝑑𝑥 𝑒 𝑑𝑦 3 = 𝑑𝑥 𝑣 = ∫ 𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥= ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑦 𝑑𝑦 3 = 1 3 ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑦 𝑑𝑦 = 1 3 (− cos 𝑦) = −1 3 cos 3𝑥 Aplicando a técnica de integração por partes novamente ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥2𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 = 𝑥2 ( −1 3 cos 3𝑥) − ∫ −1 3 cos 3𝑥 (2𝑥) 𝑑𝑥 = −𝑥2 3 cos 3𝑥 + 2 3 ∫ 𝑥 𝑐𝑜𝑥 3𝑥 𝑑𝑥 Resolvendo a integral ∫ 𝑥 𝑐𝑜𝑥 3𝑥 𝑑𝑥 𝑢 = 𝑥 ∴ 𝑑𝑢 = 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑐𝑜𝑠 3𝑥𝑑𝑥 ∴ 𝑣 = ∫ 𝑐𝑜𝑠 3𝑥𝑑𝑥 Mudança de variável 𝑦 = 3𝑥 ∴ 𝑑𝑦 = 3𝑑𝑥 𝑒 𝑑𝑦 3 = 𝑑𝑥 𝑣 = ∫ 𝑐𝑜𝑠 3𝑥𝑑𝑥 = ∫ cos 𝑦 𝑑𝑦 3 = 1 3 ∫ cos 𝑦 𝑑𝑦 = 1 3 𝑠𝑒𝑛 3𝑥 Aplicando a técnica de integração por partes novamente ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥 𝑐𝑜𝑥 3𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥 ( 1 3 𝑠𝑒𝑛 3𝑥) − ∫ 1 3 𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 = 𝑥 3 𝑠𝑒𝑛 3𝑥 − 1 3 ∫ 𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 ∫ 𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 Mudança de variável 𝑦 = 3𝑥 ∴ 𝑑𝑦 = 3𝑑𝑥 𝑒 𝑑𝑦 3 = 𝑑𝑥 ∫ 𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑦 𝑑𝑦 3 = 1 3 ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑦 𝑑𝑦 = 1 3 (− cos 𝑦) = −1 3 cos 3𝑥 Lista do https://www.passeidireto.com/ Professor Paulo R.A. Nacaratti pnacaratti@hotmail.com Concluindo a segunda integração por partes ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥 𝑐𝑜𝑥 3𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥 ( 1 3 𝑠𝑒𝑛 3𝑥) − ∫ 1 3 𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 = 𝑥 3 𝑠𝑒𝑛 3𝑥 − 1 3 ∫ 𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 = 𝑥 3 𝑠𝑒𝑛 3𝑥 − 1 3 ( −1 3 cos 3𝑥) = 𝑥 3 𝑠𝑒𝑛 3𝑥 + 1 9 cos 3𝑥 ∫ 𝑥 𝑐𝑜𝑥 3𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥 3 𝑠𝑒𝑛 3𝑥 + 1 9 cos 3𝑥 Concluindo o exercício ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑥2𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 = 𝑥2 ( −1 3 cos 3𝑥) − ∫ −1 3 cos 3𝑥 (2𝑥) 𝑑𝑥 = −𝑥2 3 cos 3𝑥 + 2 3 ∫ 𝑥 𝑐𝑜𝑥 3𝑥 𝑑𝑥 14) ∫ 𝑥2𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 = 𝑥2 ( −1 3 cos 3𝑥) − ∫ −1 3 cos 3𝑥 (2𝑥) 𝑑𝑥 = −𝑥2 3 cos 3𝑥 + 2 3 ∫ 𝑥 𝑐𝑜𝑥 3𝑥 𝑑𝑥 = −𝑥2 3 𝑐𝑜𝑠 3𝑥 + 2 3 ( 𝑥 3 𝑠𝑒𝑛 3𝑥 + 1 9 cos 3𝑥) + 𝐶 = −𝑥2 3 𝑐𝑜𝑠 3𝑥 + 2 9 𝑥𝑠𝑒𝑛 3𝑥 + 2 27 cos 3𝑥 + 𝐶 14) ∫ 𝑥2𝑠𝑒𝑛 3𝑥𝑑𝑥 = −𝑥2 3 𝑐𝑜𝑠 3𝑥 + 2 9 𝑥𝑠𝑒𝑛 3𝑥 + 2 27 cos 3𝑥 + 𝐶 Lista do https://www.passeidireto.com/ Professor Paulo R.A. Nacaratti pnacaratti@hotmail.com 15) ∫ 𝑒𝑥𝑠𝑒𝑛𝑥 𝑑𝑥 𝑢 = 𝑒𝑥 ∴ 𝑑𝑢 = 𝑒𝑥 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑠𝑒𝑛 𝑥𝑑𝑥 ∴ 𝑣 = ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥𝑑𝑥 = − cos 𝑥 Aplicando a técnica de integração por partes novamente ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑒𝑥𝑠𝑒𝑛𝑥 𝑑𝑥 = 𝑒𝑥(− cos 𝑥) − ∫ − cos 𝑥(𝑒𝑥) 𝑑𝑥 = −𝑒𝑥 cos 𝑥 + ∫ 𝑒𝑥 𝑐𝑜𝑠𝑥 𝑑𝑥 Resolvendo a integral ∫ 𝑒𝑥 𝑐𝑜𝑠𝑥 𝑑𝑥 𝑢 = 𝑒𝑥 ∴ 𝑑𝑢 = 𝑒𝑥 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑐𝑜𝑠 𝑥𝑑𝑥 ∴ 𝑣 = ∫ 𝑐𝑜𝑠 𝑥𝑑𝑥 = sen 𝑥 Aplicando a técnica de integração por partes novamente ∫ 𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − ∫ 𝑣𝑑𝑢 ⇒ ∫ 𝑒𝑥 𝑐𝑜𝑠𝑥 𝑑𝑥 = 𝑒𝑥 sen 𝑥 − ∫ sen 𝑥 𝑒𝑥 𝑑𝑥 = 𝑒𝑥 sen 𝑥 − ∫ 𝑒𝑥 sen 𝑥 𝑑𝑥 Integral idêntica a inicial 15) ∫ 𝑒𝑥𝑠𝑒𝑛𝑥 𝑑𝑥 = −𝑒𝑥 cos 𝑥 + ∫ 𝑒𝑥 𝑐𝑜𝑠𝑥 𝑑𝑥 = −𝑒𝑥 cos 𝑥 + 𝑒𝑥 sen 𝑥 − ∫ 𝑒𝑥 sen 𝑥 𝑑𝑥 15) ∫ 𝑒𝑥𝑠𝑒𝑛𝑥 𝑑𝑥 = −𝑒𝑥 cos 𝑥 + 𝑒𝑥 sen 𝑥 − ∫ 𝑒𝑥 sen 𝑥 𝑑𝑥 2 ∫ 𝑒𝑥𝑠𝑒𝑛𝑥 𝑑𝑥 = −𝑒𝑥 cos 𝑥 + 𝑒𝑥 sen 𝑥 15) ∫ 𝑒𝑥𝑠𝑒𝑛𝑥 𝑑𝑥 = 1 2 (−𝑒𝑥 cos 𝑥 + 𝑒𝑥 sen 𝑥) + 𝐶 = −𝑒𝑥 cos 𝑥 2 + 𝑒𝑥 sen 𝑥 2 + 𝐶
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