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integral substituição trigonométrica

integral substituição trigonométrica

Mensagempor samysoares » Dom Mai 26, 2013 17:13

\int_{}^{}\frac{dx}{\sqrt[]{4{x}^{2}+9}}

o resultado deveria ser:1/2ln\left|\sqrt[]{4{x}^{2}+9}+2x \right|
Mas o meu resutado não está bantendo: 1/2ln\left|\frac{\sqrt[]{4{x}^{2}+9}+2x}{3} \right|

Não sei onde estou errando, por favor me ajudem!
samysoares
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Re: integral substituição trigonométrica

Mensagempor e8group » Dom Mai 26, 2013 19:36

Não sei o que você tentou ,mas podemos resolver esta integral por substituição trigonométrica .Observe a identidade , tan^2(\theta) + 1 = sec^2(\theta) .Escrevendo o radicando 4x^2 + 9 como 9 (4x^2/9+1) = 9 \left (\left(\frac{x}{\dfrac{3}{2}}\right)^2+1\right) .Lembrando da identidade mencionada acima ,fica fácil ver que a substituição que vamos fazer é : tan(\theta) = \frac{x}{\dfrac{3}{2}} e ainda para que sec(\theta) > 0 deveremos impor -\pi/2 < \theta < \pi/2 .Como 2/3 dx = sec^2(\theta) d\theta  \implies dx = 3/2 sec^2(\theta) d\theta ,temos que :

\int \frac{dx}{\sqrt{4x^2+9}}  = \frac{1}{2} \int sec(\theta) d\theta .

P/ resolver esta integral ,basta multiplicar em cima e em baixo por sec(\theta) + tan(\theta) e realizar uma nova substituição , a =sec(\theta) + tan(\theta) .
e8group
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.


Assunto: Taxa de variação
Autor: Elcioschin - Qua Jun 30, 2010 20:47

V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

dV/dr = (4*pi/9)*(3r²) -----> dV/dr = 4pi*r²/3

Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s


Assunto: Taxa de variação
Autor: Guill - Ter Fev 21, 2012 21:17

Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}