Ensino Superiorintegral com denominador em raiz

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gatomor
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integral com denominador em raiz

Mensagem não lida por gatomor »

[tex3]\int\limits_{0}^{3}\frac{x²}{\sqrt{x³+9}}dx[/tex3]




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AnthonyC
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Jul 2020 08 00:49

Re: integral com denominador em raiz

Mensagem não lida por AnthonyC »

Perceba que eu tenho [tex3]x^2[/tex3] em cima e [tex3]x^3[/tex3] embaixo. A derivada de [tex3]x^3[/tex3] é [tex3]3x^2[/tex3] , então podemos usar substituição:
[tex3]u=x^3+9\implies u]_9^{36}[/tex3]
[tex3]du=3x^2dx[/tex3]
[tex3]{du\over3}=x^2dx[/tex3]

[tex3]\int\limits_{0}^{3}\frac{x^2}{\sqrt{x^3+9}}dx[/tex3]
[tex3]\int\limits_{9}^{36}\frac{1}{\sqrt{u}}\cdot{du\over3}[/tex3]
[tex3]{1\over3}\int\limits_{9}^{36}u^{-{1\over2}}du[/tex3]
[tex3]{1\over3}\left.{u^{1\over2}\over{1\over2}}\right]_{9}^{36}[/tex3]
[tex3]{1\over3}\left({36^{1\over2}\over{1\over2}}-{9^{1\over2}\over{1\over2}}\right)[/tex3]
[tex3]{1\over3}\left(12-6\right)[/tex3]
[tex3]\int\limits_{0}^{3}\frac{x^2}{\sqrt{x^3+9}}dx=2[/tex3]



[tex3]\color{YellowOrange}\textbf{Não importa o quanto se esforce ou evolua, você sempre estará abaixo do Sol}[/tex3]
[tex3]\textbf{Escanor}[/tex3]

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gatomor
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Jul 2020 08 00:53

Re: integral com denominador em raiz

Mensagem não lida por gatomor »

AnthonyC escreveu:
Qua 08 Jul, 2020 00:49
Perceba que eu tenho [tex3]x^2[/tex3] em cima e [tex3]x^3[/tex3] embaixo. A derivada de [tex3]x^3[/tex3] é [tex3]3x^2[/tex3] , então podemos usar substituição:
[tex3]u=x^3+9\implies u]_9^{36}[/tex3]
[tex3]du=3x^2dx[/tex3]
[tex3]{du\over3}=x^2dx[/tex3]

[tex3]\int\limits_{0}^{3}\frac{x^2}{\sqrt{x^3+9}}dx[/tex3]
[tex3]\int\limits_{9}^{36}\frac{1}{\sqrt{u}}\cdot{du\over3}[/tex3]
[tex3]{1\over3}\int\limits_{9}^{36}u^{-{1\over2}}du[/tex3]
[tex3]{1\over3}\left.{u^{1\over2}\over{1\over2}}\right]_{9}^{36}[/tex3]
[tex3]{1\over3}\left({36^{1\over2}\over{1\over2}}-{9^{1\over2}\over{1\over2}}\right)[/tex3]
[tex3]{1\over3}\left(12-6\right)[/tex3]
[tex3]\int\limits_{0}^{3}\frac{x^2}{\sqrt{x^3+9}}dx=2[/tex3]
só uma coisa, pq o 3 vira 36 é o 0 vira 9 ali nas raizes?



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AnthonyC
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Jul 2020 08 01:09

Re: integral com denominador em raiz

Mensagem não lida por AnthonyC »

Por que quando faço uma substituição numa integral definida, há duas formas de prosseguir:
  1. Substituo [tex3]x[/tex3] por [tex3]u[/tex3] , calculo a integral como se fosse indefinida, no final substituo de volta [tex3]u[/tex3] por [tex3]x[/tex3] e calculo o valor usando limites de [tex3]x[/tex3] ;
    Ex:
    [tex3]\int_0^22x\sqrt{1+x^2}dx[/tex3]
    [tex3]u=1+x^2[/tex3]
    [tex3]du=2xdx[/tex3]
    [tex3]\int\sqrt{u}du[/tex3]
    [tex3]{2\over3}\sqrt{u^3}[/tex3]
    [tex3]{2\over3}\sqrt{(1+x^2)^3}]_0^2[/tex3]
    [tex3]{2\over3}(5\sqrt{5}-1)[/tex3]
  2. Substituo [tex3]x[/tex3] por [tex3]u[/tex3] , substituo os limites em [tex3]u[/tex3] , resolvo a integral e calculo o valor usando limites de [tex3]u[/tex3] ;
    Ex:
    [tex3]\int_0^22x\sqrt{1+x^2}dx[/tex3]
    [tex3]u=1+x^2[/tex3]
    [tex3]du=2xdx[/tex3]
    A integral em [tex3]x[/tex3] ia de 0 até 1. Quando [tex3]x[/tex3] vale 0, [tex3]u[/tex3] vale 1 (basta substituir 0 na equação da substituição). Quando [tex3]x[/tex3] vale 2, [tex3]u[/tex3] vale 5. Então a integral em [tex3]u[/tex3] vai de 1 até 5.
    [tex3]\int_1^5\sqrt{u}du[/tex3]
    [tex3]{2\over3}\sqrt{u^3}]_1^5[/tex3]
    [tex3]{2\over3}(5\sqrt{5}-1)[/tex3]



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