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Integrais Parciais

Integrais Parciais

Mensagempor dark_slack » Sáb Dez 15, 2018 11:29

bom dia,
quero resolver esta integral de fração parcial que não consigo achar uma solução:

\int_{}^{}\frac{x^{2}-3x+5}{3x^{3}+x^{2}+x} dx

Quero a atenção de todos!
Obrigado.
dark_slack
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Re: Integrais Parciais

Mensagempor Gebe » Sáb Dez 15, 2018 22:25

\\
\frac{x^2-3x+5}{3x^3+x^2+x}\\
\\
\frac{x^2-3x+5}{x.(3x^2+x+1)}\\
\\
\frac{A}{x}+\frac{Bx+C}{3x^2+x+1}\\
\\
A(3x^2+x+1)+Bx^2+Cx=x^2-3x+5\\
\\
1.A=5\;\rightarrow\;A=5\\
\\
3.A+B=1\;\rightarrow\;B=1-15=-14\\
\\
1.A+1.C=-3\;\rightarrow\;C=-3-5=-8

A integral fica:
\int\;\left(\frac{5}{x}-\frac{14x+8}{3x^2+x+1}\right)dx

O termo \frac{5}{x} da integral é simples de resolver, vamos então nos concentrar no segundo termo:
\int\;-\frac{14x+8}{3x^2+x+1}dx\\
\\
-2\int\;\frac{7x+4}{3x^2+x+1}dx\\
\\
Completando\;quadrado\;no\;denominador:\\
\\
3x^2+x+1\;\;=\;\;3\left(x+\frac{1}{6}\right)^2+\frac{11}{12}\\
\\
-2\int\;\frac{7x+4}{3\left(x+\frac{1}{6}\right)^2+\frac{11}{12}}dx\\
\\
-\frac{2}{3}\int\;\frac{7x+4}{\left(x+\frac{1}{6}\right)^2+\frac{11}{36}}dx\\
\\
Utilizando \;o \;metodo\; da\; substituicao:\\
\\
u=x+\frac{1}{6}\\
du=dx\\
\\
-\frac{2}{3}\int\;\frac{7u+\frac{17}{6}}{\left(u\right)^2+\frac{11}{36}}dx\\
\\
-\frac{2}{3}\left(\int\;\frac{7u}{\left(u\right)^2+\frac{11}{36}}dx+\int\;\frac{\frac{17}{6}}{\left(u\right)^2+\frac{11}{36}}dx\right)

-\frac{2}{3}\left(\int\;\frac{7u}{\left(u\right)^2+\frac{11}{36}}dx+\int\;\frac{\frac{17}{6}}{\left(u\right)^2+\frac{11}{36}}dx\right)\\
\\
pela\;tabela\;de\;integrais:\\
\int\;\frac{\frac{17}{6}}{\left(u\right)^2+\frac{11}{36}}dx=\frac{17}{6}.\frac{1}{\sqrt{\frac{11}{36}}}.arctg\left(\frac{u}{\sqrt{\frac{11}{36}}}\right)=\frac{17}{\sqrt{11}}.arctg\left(\frac{u}{\sqrt{\frac{11}{36}}}\right)\\
\\
\\Por \;substituicao:\\\\
\int\;\frac{7u}{\left(u\right)^2+\frac{11}{36}}dx=\frac{7}{2}\int\;\frac{2dx}{\left(u\right)^2+\frac{11}{36}}=\frac{7}{2}ln\left|u^2+\frac{11}{46}\right|

-\frac{2}{3}\left(\int\;\frac{7u}{\left(u\right)^2+\frac{11}{36}}dx+\int\;\frac{\frac{17}{6}}{\left(u\right)^2+\frac{11}{36}}dx\right)\\
\\
pela\;tabela\;de\;integrais:\\
\int\;\frac{\frac{17}{6}}{\left(u\right)^2+\frac{11}{36}}dx=\frac{17}{6}.\frac{1}{\sqrt{\frac{11}{36}}}.arctg\left(\frac{u}{\sqrt{\frac{11}{36}}}\right)=\frac{17}{\sqrt{11}}.arctg\left(\frac{u}{\sqrt{\frac{11}{36}}}\right)\\
\\
\\Por \;substituicao:\\\\
\int\;\frac{7u}{\left(u\right)^2+\frac{11}{36}}dx=\frac{7}{2}\int\;\frac{2dx}{\left(u\right)^2+\frac{11}{36}}=\frac{7}{2}ln\left|u^2+\frac{11}{46}\right|
\\\\
Juntando\; tudo,\; temos:\\
\\
\int\;\frac{5}{x}dx-\frac{2}{3}\left(\frac{17}{\sqrt{11}}.arctg\left(\frac{u}{\sqrt{\frac{11}{36}}}\right)\;+\;\frac{7}{2}ln\left|u^2+\frac{11}{46}\right|\right)\\
\\
5.ln|x|-\frac{34}{3\sqrt{11}}.arctg\left(\frac{u}{\sqrt{\frac{11}{36}}}\right)-\frac{21}{4}ln\left|u^2+\frac{11}{46}\right|\right)
\\
\\
Voltando \;a \;substituicao\; de\; u:
\\

5.ln|x|-\frac{34}{3\sqrt{11}}.arctg\left(\frac{x+\frac{1}{6}}{\sqrt{\frac{11}{36}}}\right)-\frac{21}{4}ln\left|\left(x+\frac{1}{6}\right)^2+\frac{11}{46}\right|\right)

Confira os calculos!
Gebe
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Assunto: [Função] do primeiro grau e quadratica
Autor: Thassya - Sáb Out 01, 2011 16:20

1) Para que os pontos (1,3) e (-3,1) pertençam ao grafico da função f(X)=ax + b ,o valor de b-a deve ser ?

2)Qual o maior valor assumido pela função f : [-7 ,10] em R definida por f(x) = x ao quadrado - 5x + 9?

3) A função f, do primeiro grau, é definida pos f(x)= 3x + k para que o gráfico de f corte o eixo das ordenadas no ponto de ordenada 5 é?


Assunto: [Função] do primeiro grau e quadratica
Autor: Neperiano - Sáb Out 01, 2011 19:46

Ola

Qual as suas dúvidas?

O que você não está conseguindo fazer?

Nos mostre para podermos ajudar

Atenciosamente


Assunto: [Função] do primeiro grau e quadratica
Autor: joaofonseca - Sáb Out 01, 2011 20:15

1)Dados dois pontos A=(1,3) e B=(-3,1) de uma reta, é possivel definir a sua equação.

y_{b}-y_{a}=m(x_{b}-x_{a})

1-3=m(-3-1) \Leftrightarrow -2=-4m \Leftrightarrow m=\frac{2}{4} \Leftrightarrow m=\frac{1}{2}

Em y=mx+b substitui-se m, substitui-se y e x por um dos pares ordenados, e resolve-se em ordem a b.

3=\frac{1}{2} \cdot 1+b\Leftrightarrow 3-\frac{1}{2}=b \Leftrightarrow b=\frac{5}{2}



2)Na equação y=x^2-5x+9 não existem zeros.Senão vejamos

Completando o quadrado,

(x^2-5x+\frac{25}{4})+9-\frac{25}{4} =0\Leftrightarrow (x-\frac{5}{2})^2+\frac{11}{4}=0

As coordenadas do vertice da parabola são (\frac{5}{2},\frac{11}{4})

O eixo de simetria é a reta x=\frac{5}{2}.Como se pode observar o vertice está acima do eixo Ox, estando parabola virada para cima, o vertice é um mínimo absoluto.Então basta calcular a função para os valores dos extremos do intervalo.

f(-7)=93
f(10)=59