Enunciado

1.Calcule.

A) int cos^5 x d x

Passo 1

Uma questão que precisaremos fazer uma simples substituição, mas vamos com calma e atenção. Antes de fazermos a integral propriamente, iremos dar uma mudada na “cara” da integral para ficar mais fácil a sua substituição, vamos lá:

int cos^5 x d x = int cos^4 x cos x d x

Com essa mudança apenas no aspecto, chamaremos s e n x de u :

s e n x = u

Temos que ter TODOS os termos em função de u , inclusive d x e como faremos isso? Sem estresse, iremos derivar a expressão:

( s e n x ) ' = ( u ) '

c o s x d x = d u

Passo 2

Momento de reflexão: Temos tudo em função de u ? Não, pois falta o e cos^4 x , não é difícil conseguirmos, vamos nessa!

s e n x = u

cos^2 x = 1 - s e n^2 x = 1 - u^2

cos^4 x = ( 1 - u^2 )^2 = 1 - 2 u^2 + u^4

Não se esqueça do d x , é um passo importante para resolvermos:

c o s x d x = d u

Agora temos tudo em função de u , nossa primeira missão foi concluída, Substituiremos:

int cos^5 x d x = int ( 1 - 2 u^2 + u^4 ) d u

Passo 3

‘’Quebraremos’’ a integral acima em duas integrais, lembrando que podemos fazer isso com a soma, mas não com o produto:

int ( 1 - 2 u^2 + u^4 ) d u = int d u - 2 int u^2 d u + int u^4 d u

Essas integrais são imediatas ( int u^n d u = (1)/(n + 1) u^(n + 1) + c ):

int ( 1 - 2 u^2 + u^4 ) d u = int d u - 2 int u^2 d u + int u^4 d u = u - (2)/(3) u^3 + (u^5)/(5) + c

A nossa resposta não deve ser em função de u hein, mas sim em função de x ( sin x = u ) . Retornando e obteremos a resposta:

int cos^5 x d x = s e n x - (2)/(3) s e n^3 x + (s e n^5 x)/(5) + c

Resposta

int cos^5 x d x = s e n x - (2)/(3) s e n^3 x + (s e n^5 x)/(5) + c

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Calcule a integral indefinida. ∫ sin ⁡ x x d x
Calcule a integral indefinida. ∫ d x a x + b a ≠ 0
Calcule a integral indefinida. ∫ 1 1 - x 2a r c s e nxd x
Calcule a integral indefinida. ∫x 2 + 1 x 3 + 3 x 4d x
Encontre a integral indefinida geral. ∫sec 2 ⁡ θ t g 3 θd θ