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Integração por Partes Integração por Partes 23 Se f e g são funções diferenciáveis, então pela regra da diferenciação do produto: [ ] )(').()(').()().( xfxgxgxfxgxf dx d += Integrando ambos os lados, obtemos: [ ] ∫∫∫ += dxxfxgdxxgxfxgxfdx d )(').()(').()().( Ou: ∫∫ +=+ dxxfxgdxxgxfCxgxf )(').()(').()().( Integração por Partes 24 Ou: Cdxxfxgxgxfdxxgxf +−= ∫∫ )(').()().()(').( Uma vez que a integral da direita irá produzir uma outra constante de integração, não há necessidade de manter o C nesta última equação; asim: ∫∫ −= dxxfxgxgxfdxxgxf )(').()().()(').( a qual é chamada de fórmula de integração por partes. Integração por Partes 25 Na prática, é usual reescrever: ( ) ( ) ( ) ( )dxxgdvxgv dxxfduxfu ', ', == == Isso dá lugar à seguinte forma alternativa: duvuvdvu ∫∫ −= Integração por Partes 26 Exemplo 01: Calcule ∫ dxxe x Solução: Precisamos escrever a integral na forma: dvu ∫ Uma maneira de fazer isso é colocar e xu = dxedv x = Para que, e dxdu = xx edxev == ∫ { {{ { { Cexedx eexdxex dxxe xx duv x v x udv x u x +−=−== ∫ ∫∫ 321 Integração por Partes 27 Exemplo 02: Calcule ∫ − dxex x2 Solução: Seja ∫ −−− −===== xxx edxevdxxdudxedvxu ,2,,2 Portanto: ( ) xdxeexduvuvdvudxex xxx 222 ∫∫∫∫ −−− −−−=−== Integração por Partes 28 Exemplo 02: ou: (1)dxexexdxex xxx ∫∫ −−− +−= 222 A última integral é semelhante à original, com a exceção de que x2 foi substituído por x. Outra integração por partes aplicada a: completará o problema. dxex x∫ − Seja: xu = dxedv x−= Integração por Partes 29 Exemplo 02: Assim: dxdu = xxx edxevdxedv −−− −==→= ∫∫∫ Portanto: ( )dxeexduvuvdvudxex xxx ∫∫∫∫ −−− −−−=−== ou: 1Ceexdxeexdxex xxxxx +−−=+−= −−−−− ∫∫ (2) Substituindo (2) em (1) resulta: Integração por Partes 30 Exemplo 02: [ ] 1 2 1 2 22 222 2 2 Ceexex Ceexex dxexexdxex xxx xxx xxx +−−−= +−−+−= +−= −−− −−− −−− ∫∫ Portanto: ( ) Cexxdxex xx +++−= −−∫ 2222 Integração por Partes 31 Exemplo 03: Calcule ∫ x dxln Solução: Seja Para que: ∫ ===== xdxvdxx dudxdvxu ,1,,ln ∫ ∫∫∫∫ +−=−= −=−== Cxxxdxxx dx x xxxduvuvdvux dx lnln 1lnln Integração por Partes 32 Exemplo 03: Calcule ∫ dxx e x cos Solução: Seja Assim: ∫ ===== xsendxxvdxedudxxdveu xx cos,,cos, ∫ ∫∫∫ −= −== dxxsenexsene duvuvdvux dxe xx x cos (1) Integração por Partes 33 Exemplo 03: A última integral é semelhante à original, com a exceção de que sen x foi substituído por cos x. Outra integração por partes aplicada a: completará o problema. dxxsene x∫ Seja: xeu = dxxsendv = dxedu x= xdxxsenv cos−== ∫ Integração por Partes 34 Exemplo 03: Deste modo, ∫ ∫ ∫∫ +−= −== dxxexe vduuvudvdxxsene xx x coscos Substituindo (2) em (1) resulta: (2) ∫ ∫∫ −+= +−−= dxxexexsene dxxexexsenedxxe xxx xxxx coscos ]coscos[cos Integração por Partes 35 Exemplo 03: É uma equação que pode ser resolvida em termos da integral desconhecida. xexsenedxxe xxx coscos2 +=∫ E, assim, Cxexsenedxxe xxx ++=∫ cos2 1 2 1 cos
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