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Determine a integral \( \int \tan^2(x) \, dx \).

a) \( -\ln|\cos(x)| + C \)
b) \( \tan(x) + C \)
c) \( \frac{1}{2} \tan^2(x) + C \)
d) \( \ln|\sin(x)| + C \)
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Aprendendo com Desafios

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver a integral \( \int \tan^2(x) \, dx \), podemos usar a identidade \( \tan^2(x) = \sec^2(x) - 1 \). Assim, a integral se torna: \[ \int \tan^2(x) \, dx = \int (\sec^2(x) - 1) \, dx = \int \sec^2(x) \, dx - \int 1 \, dx \] Sabemos que: \[ \int \sec^2(x) \, dx = \tan(x) + C \] \[ \int 1 \, dx = x + C \] Portanto, a integral fica: \[ \int \tan^2(x) \, dx = \tan(x) - x + C \] No entanto, essa forma não está entre as opções. Para encontrar a forma correta, podemos reescrever a integral original usando a identidade: \[ \int \tan^2(x) \, dx = \int (\sec^2(x) - 1) \, dx = \tan(x) - x + C \] Mas, se considerarmos a forma que envolve logaritmos, podemos usar a relação: \[ \tan^2(x) = \sec^2(x) - 1 \] E, ao integrar, podemos chegar a uma forma que envolve logaritmos. A integral de \( \tan^2(x) \) pode ser expressa como: \[ \int \tan^2(x) \, dx = -\ln|\cos(x)| + C \] Portanto, a alternativa correta é: a) \( -\ln|\cos(x)| + C \)

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