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Integral de substituições trigonométricas

Integral de substituições trigonométricas

Mensagempor Jhenrique » Ter Abr 01, 2014 00:31

Compondo funções trigonométricas, você perceberá que as principais substituições se relacionam com a tabela abaixo:

Imagem

Então comecei a integrar cada uma das expressões acima e criei uma nova tabela:
Imagem

No entanto, eu desgostei do resultado da integral circulada em vermelho, porque, na verdade, eu não sei transformar a função arctan(...) numa expressão similar às expressões das duas integrais (de cima e de baixo) adjacentes. Eu tentei alguma coisa, vejam:

\int \frac{\sqrt{x^2-1}}{x}dx = \sqrt{x^2-1} + \frac{i}{2} \log(x^2 - 2i \sqrt{1-x^2}-2) -i \log(x)

Mas este resultado não é suficientemente parecido com a integrais de \frac{\sqrt{x^2+1}}{x} e \frac{\sqrt{1 - x^2}}{x}.

Você tem ideia de como fazer tal integral ser parecida com as demais?
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Re: Integral de substituições trigonométricas

Mensagempor Russman » Qua Abr 02, 2014 18:26

Você precisa calcular o loraritmo do argumento complexo usando de análise complexa.
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Assunto: Unesp - 95 Números Complexos
Autor: Alucard014 - Dom Ago 01, 2010 18:22

(UNESP - 95) Seja L o Afixo de um Número complexo a=\sqrt{8}+ i em um sistema de coordenadas cartesianas xOy. Determine o número complexo b , de módulo igual a 1 , cujo afixo M pertence ao quarto quadrante e é tal que o ângulo LÔM é reto.


Assunto: Unesp - 95 Números Complexos
Autor: MarceloFantini - Qui Ago 05, 2010 17:27

Seja \alpha o ângulo entre o eixo horizontal e o afixo a. O triângulo é retângulo com catetos 1 e \sqrt{8}, tal que tg \alpha = \frac{1}{sqrt{8}}. Seja \theta o ângulo complementar. Então tg \theta = \sqrt{8}. Como \alpha + \theta = \frac{\pi}{2}, o ângulo que o afixo b formará com a horizontal será \theta, mas negativo pois tem de ser no quarto quadrante. Se b = x+yi, então \frac{y}{x} = \sqrt {8} \Rightarrow y = x\sqrt{8}. Como módulo é um: |b| = \sqrt { x^2 + y^2 } = 1 \Rightarrow x^2 + y^2 = 1 \Rightarrow x^2 + 8x^2 = 1 \Rightarrow x = \frac{1}{3} \Rightarrow y = \frac{\sqrt{8}}{3}.

Logo, o afixo é b = \frac{1 + i\sqrt{8}}{3}.