EXERCÍCIO DE RECAPITULAÇÃO
1. Integre as seguintes funções:
6
a) ∫(8. x 3 + 6. cos π‘₯ βˆ’ π‘₯4 + 5) dx
b) ∫[x 2 . cos(π‘₯ 3 + 1)] dx
c) ∫ e2π‘₯ dx
INTEGRAÇÃO POR PARTES
∫ 𝑒 𝑑𝑣 = 𝑒. 𝑣 βˆ’ ∫ 𝑣 𝑑𝑒
ο‚·
Exemplos:
a) ∫ π‘₯ cos(π‘₯) 𝑑π‘₯
b) ∫ ln(π‘₯) 𝑑π‘₯
c) ∫ π‘₯𝑒 2π‘₯ 𝑑π‘₯
Para fazer a integração por partes, devemos denominar dois termos: uma que será a função u e
que sabemos derivar e outra que sabemos integrar que chamaremos de dv.
a) Primeiro identificamos o u(x) e o dv. Depois derivamos o primeiro e integramos o
segundo (sem a inclusão da constante).
𝑒(π‘₯) = x
𝑑𝑒 = 1dx
𝑑𝑣 = cos(π‘₯)𝑑π‘₯
𝑣 = ∫ cos(π‘₯)𝑑π‘₯ = 𝑠𝑒𝑛(π‘₯)
Aplicando a fórmula:
𝑒. 𝑣 βˆ’ ∫ 𝑣 𝑑𝑒
π‘₯. 𝑠𝑒𝑛(π‘₯) βˆ’ ∫ 𝑠𝑒𝑛(π‘₯)1 𝑑π‘₯
π‘₯. 𝑠𝑒𝑛(π‘₯) βˆ’ [βˆ’ cos(π‘₯)] + 𝐢
π‘₯. 𝑠𝑒𝑛(π‘₯) + cos(π‘₯) + 𝐢
Ou seja:
∫ π‘₯ cos(π‘₯) 𝑑π‘₯ = π‘₯. 𝑠𝑒𝑛(π‘₯) + cos(π‘₯) + 𝐢
b) Primeiro identificamos o u(x) e o dv. A única função, neste caso, é o ln(x). Para aplicar o
método consideremos que o 1 será a outra função.
𝑒(π‘₯) = ln(x)
1
𝑑𝑒 = dx
π‘₯
𝑑𝑣 = 1 𝑑π‘₯
𝑣 = ∫ 1 𝑑π‘₯ = π‘₯
Aplicando a fórmula:
𝑒. 𝑣 βˆ’ ∫ 𝑣 𝑑𝑒
ln(π‘₯). π‘₯ βˆ’ ∫ π‘₯
1
dx
π‘₯
x. ln(π‘₯) βˆ’ ∫ 1 dx
x. ln(π‘₯) βˆ’ π‘₯ + 𝐢
Ou seja:
∫ ln(π‘₯) 𝑑π‘₯ = x. ln(π‘₯) βˆ’ π‘₯ + 𝐢
c) Primeiro identificamos o u(x) e o dv. Nesse método, não existem regras para determinar
u(x) ou dv. Poré, embora tenha que ser integrada, normalmente a função dv é mais
complexa que a função u(x).
𝑑𝑣 = e2π‘₯ 𝑑π‘₯
𝑒(π‘₯) = x
𝑑𝑒 = 1dx
𝑣 = ∫ e2π‘₯ 𝑑π‘₯
Repare que para obter a integral de dv, precisamos aplicar o método da substituição:
𝑓(𝑔) = e𝑔
𝑑𝑓
= e𝑔
𝑑𝑔
𝑔 = 2π‘₯
𝑑𝑔
=2
𝑑π‘₯
𝑣 = ∫ e2π‘₯ 𝑑π‘₯ = ∫ e𝑔
𝑑𝑔 e𝑔 e2π‘₯
=
=
2
2
2
Agora podemos aplicar o método da integração por partes:
𝑒. 𝑣 βˆ’ ∫ 𝑣 𝑑𝑒
𝑒 2π‘₯
e2π‘₯
βˆ’βˆ«
1 𝑑π‘₯
2
2
𝑒 2π‘₯ 1
π‘₯.
βˆ’ ∫ e2π‘₯ 𝑑π‘₯
2
2
𝑒 2π‘₯ 1 e2π‘₯
π‘₯.
βˆ’
+𝐢
2
2 2
2π‘₯
2π‘₯
𝑒
e
π‘₯.
βˆ’
+𝐢
2
4
π‘₯.
Simplificando a equação:
𝑒 2π‘₯
1
(π‘₯ βˆ’ ) + 𝐢
2
2
∫ π‘₯𝑒 2π‘₯ 𝑑π‘₯ = π‘₯. 𝑠𝑒𝑛(π‘₯) + cos(π‘₯) + 𝐢
EXERCÍCIOS
2. Aplicando o método da integração por partes, resolva as seguintes integrais:
a) ∫ π‘₯𝑒 4π‘₯ 𝑑π‘₯
b) ∫ π‘₯ sen(π‘₯) 𝑑π‘₯
c) ∫ π‘₯ 𝑙𝑛(π‘₯) 𝑑π‘₯
3. Por vezes, a integração por partes deve ser aplicada mais de uma vez para que se
obtenha uma solução. Sabendo disso, resolva as seguintes integrais.
a) ∫ π‘₯ 2 𝑒 4π‘₯ 𝑑π‘₯
b) ∫(π‘₯ 2 + π‘₯). sen(π‘₯) 𝑑π‘₯
4. Um corpo de massa m oscila em um sistema massa-mola conforme indicado na figura
abaixo:
Nessas circunstâncias, a aceleração do corpo de massa m é dada por:
π‘Ž=βˆ’
π‘˜
π‘˜
. 𝐴. cos (√ 𝑑)
π‘š
π‘š
onde A é a amplitude de oscilação.
Um determinado corpo de massa π‘š = 0,1 π‘˜π‘” está preso a uma mola de π‘˜ = 0,1 𝑁/π‘š. Devido à
ação de uma força dissipativa, a sua amplitude varia com o tempo de acordo com a relação:
𝐴 = 20 βˆ’
𝑑
10
Nessas condições, determine a equação da velocidade (v) e da posição (S) desse corpo em função
do tempo.
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