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Qual é a integral \(\int \frac{1}{z^2 - 1} dz\)?

a) \(\frac{1}{2} \ln\left|\frac{z-1}{z+1}\right| + C\)
b) \(\frac{1}{2} \ln(z^2 - 1) + C\)
c) \(\tan^{-1}(z) + C\)
d) \(-\frac{1}{z} + C\)
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Desafios para Aprender

há 10 meses

Respostas

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há 10 meses

Para resolver a integral \(\int \frac{1}{z^2 - 1} dz\), podemos usar a técnica de frações parciais. O denominador \(z^2 - 1\) pode ser fatorado como \((z - 1)(z + 1)\). Assim, podemos escrever: \[ \frac{1}{z^2 - 1} = \frac{1}{(z - 1)(z + 1)} = \frac{A}{z - 1} + \frac{B}{z + 1} \] Resolvendo para \(A\) e \(B\), encontramos que \(A = \frac{1}{2}\) e \(B = -\frac{1}{2}\). Portanto, temos: \[ \frac{1}{z^2 - 1} = \frac{1/2}{z - 1} - \frac{1/2}{z + 1} \] Integrando, obtemos: \[ \int \frac{1}{z^2 - 1} dz = \frac{1}{2} \ln|z - 1| - \frac{1}{2} \ln|z + 1| + C = \frac{1}{2} \ln\left|\frac{z - 1}{z + 1}\right| + C \] Portanto, a alternativa correta é: a) \(\frac{1}{2} \ln\left|\frac{z-1}{z+1}\right| + C\)

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