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Como calcular a integral indefinida por substituição

Como calcular a integral indefinida por substituição

Mensagempor Therodrigou » Dom Ago 26, 2018 23:13

Olá! alguém poderia me ajudar a cálcular essa integral indefinida por substituição:

\int \frac{_{ }1}{\sqrt{x^2\pm a^2}}^{ }\:dx

Gabarito:

Ln\:|\:x\:+\:\sqrt{x^2\pm a^2}\:|\:+\:k

Obrigado!
Therodrigou
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Re: Como calcular a integral indefinida por substituição

Mensagempor Gebe » Seg Ago 27, 2018 10:40

Parece que tem um erro no gabarito.
Na minha resolução aparece dentro do Ln um fator (1/a) multiplicando.
Vou deixar abaixo e tu da uma conferida e segue tambem um link do wolframalpha onde conferi a solução:
http://www.wolframalpha.com/input/?i=derivative&assumption=%7B%22F%22,+%22Derivative%22,+%22derivativefunction%22%7D+-%3E%22ln%7Cx%2Fa%2B(1%2Fa)*(x%5E2-a%5E2)%5E(1%2F2)%7C%22&assumption=%7B%22F%22,+%22Derivative%22,+%22derivativevariable%22%7D+-%3E%22x%22&assumption=%7B%22C%22,+%22derivative%22%7D+-%3E+%7B%22Calculator%22%7D

Resolução
Utilizando como base esse esquema:
subs trig.png


Escolhendo trabalhar com o "+a" (pode fazer posteriormente com o "-a" pra ver que só mudará o sinal na raiz):
\\
\sqrt[]{x^2+a^2} = asec\theta\\
\\
x = atg\theta\\
\\
dx = asec^2xd\theta\\
\\
Substituindo\;na\;integral:\\
\\
\int_{}^{}\frac{asec^2xd\theta}{asec\theta}\\
\\
\int_{}^{}sec\theta d\theta\\
\\
Esta\;integral\;é\;tabelada\;e\;igual\;a:\\
\\
Ln|sec\theta+tg\theta|+K\\
\\
Voltando\;com\;os\;valores\;originais:\\
\\
Ln\left| sec\left(sec^-1\left(\frac{\sqrt[]{x^2+a^2}}{a} \right) \right)+tg\left(tg^-1\left( \frac{x}{a} \right) \right)\right|+K\\
\\
\\
Ln\left|\frac{1}{a}\left(\sqrt[]{x^2+a^2} + x \right) \right|+k

Como dito anteriormente, fazendo com "-a²" só vai mudar o sinal do "a²" dentro da raiz.
Espero ter ajudado, bons estudos.
Gebe
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Re: Como calcular a integral indefinida por substituição

Mensagempor Therodrigou » Ter Ago 28, 2018 00:23

vlw!
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Assunto: cálculo de limites
Autor: Hansegon - Seg Ago 25, 2008 11:29

Bom dia.

Preciso de ajuda na solução deste problema, pois só chego ao resultado de 0 sobre 0.
Obrigado

\lim_{x\rightarrow-1} x³ +1/x²-1[/tex]


Assunto: cálculo de limites
Autor: Molina - Seg Ago 25, 2008 13:25

\lim_{x\rightarrow-1} \frac{{x}^{3}+1}{{x}^{2}-1}

Realmente se você jogar o -1 na equação dá 0 sobre 0.
Indeterminações deste tipo você pode resolver por L'Hôpital
que utiliza derivada.
Outro modo é transformar o numerador e/ou denominador
para que não continue dando indeterminado.

Dica: dividir o numerador e o denominador por algum valor é uma forma que normalmente dá certo. :y:

Caso ainda não tenha dado uma :idea:, avisa que eu resolvo.

Bom estudo!


Assunto: cálculo de limites
Autor: Guill - Dom Abr 08, 2012 16:03

\lim_{x\rightarrow-1}\frac{x^3+1}{x^2-1}

\lim_{x\rightarrow-1}\frac{(x+1)(x^2-x+1)}{(x+1)(x-1)}

\lim_{x\rightarrow-1}\frac{(x^2-x+1)}{(x-1)}=\frac{-3}{2}


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