Enunciado

Ache a integral indefinida geral.

∫ v v 2 + 2 2   d v

Passo 1

Opa! Vamos resolver mais uma?

Aqui é pedido para integrar a seguinte função:

∫ v v 2 + 2 2   d v

Primeiramente vamos olhar pra ela, temos uma soma ao quadrado sendo multiplicada pela variável que vamos integrar. A melhor estratégia aqui é abrir tudo isso!

Então logo depois de abrir, teremos uma integral apenas de soma de potencias, que podemos aplicar a propriedade em que a integral de uma soma é a soma das integrais, dessa forma aqui:

∫ f x + g x d x = ∫ f x d x + ∫ g x d x

E após isso, teremos só que lembrar dessa primitiva aqui:

∫ x n d x = x n + 1 n + 1 + C

Eu sei que falando assim parece ser mais difícil do que realmente é! Mas agora já temos toda teoria em mãos, bora integrar!!

Passo 2

Primeiro vamos expandir o que tá dentro da nossa integralzinha.

v v 2 + 2 2 = v v 4 + 4 v 2 + 4 = v 5 + 4 v 3 + 4 v

Voltando para a integral:

∫ v v 2 + 2 2   d v = ∫ ( v 5 + 4 v 3 + 4 v ) d v

Lembra que podemos separar em uma soma de integrais?

∫ ( v 5 + 4 v 3 + 4 v ) d v = ∫ v 5 d v + ∫ 4 v 3 d v + ∫ 4 v d v

Repare que d v é ditribuido em todas a integrais, isso é uma notação importante, não esqueça!

E agora temos três integrais bem mais tranquilas de resolver, vamos aplicar a primitiva que vemos no passo 1, podemos resolver separadamente passo a passo:

∫ v 5 d v = v 5 + 1 5 + 1 + C = v 6 6 + C

∫ 4 v 3 d v = 4 ⋅ v 3 + 1 3 + 1 + C = 4 ⋅ v 4 4 + C = v 4 + C

∫ 4 v d v = 4 ⋅ v 1 + 1 1 + 1 + C = 4 ⋅ v 2 2 + C = 2 v 2 + C

Agora podemos juntar tudo:

∫ v v 2 + 2 2   d v = v 6 6 + v 4 + 2 v 2 + C

E aqui juntamos todas as constantes em um mesmo C !

E tá pronta pra presente! :D

Resposta

∫ v v 2 + 2 2   d v = v 6 6 + v 4 + 2 v 2 + C

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