Enunciado

Ache a integral indefinida geral.

11 .             ∫ x 3 - 2 x x d x

Passo 1

Eaee, belezinha?? Bom... queremos calcular a seguinte integral indefinida:

∫ x 3 - 2 x x d x

Quando temos que integrar uma função, a primeira coisa que temos que ter em mente é: consigo simplificar essa função? Se sim podemos tentar simplificar até cair em integrais que já conhecemos!

Então para esse problema podemos usar uma propriedade das integrais, aquela que diz: a integral da soma é a soma das integrais, aqui temos uma subtração, mas funcional igual!

∫ f x - g x d x = ∫ f x d x - ∫ g x d x

Por último, vamos lembrar da primitiva que temos que usar aqui:

∫ x n d x = x n + 1 n + 1 + C         n ≠ - 1

Agora bora lá! 😉

Passo 2

Então vamos começar! Primeiramente simplificar essa função:

∫ x 3 - 2 x x d x = ∫ x 3 x - 2 x x d x

Agora vamos dividir, e assim tentar sumir com esse denominador:

∫ x 3 - 2 x x d x = ∫ x 2 - 2 x 1 2 x d x

Lembra que:

1 x = x - 1

Vamos usar isso:

∫ x 3 - 2 x x d x = ∫ x 2 - 2 x 1 2 - 1 d x

Por fim:

∫ x 2 - 2 x - 1 2 d x

Agora sim, bora integrar!

Passo 3

Vamos separar essa integral, como vimos no passo 1, e repare que d x foi distribuído para cada integral, não esqueça dele!

∫ x 2 - 2 x - 1 2 d x = ∫ x 2 d x - ∫ 2 x - 1 2 d x

Agora podemos aplicar a primitiva que vimos no passo 1 em cada integral separadamente e juntar tudo no final:

∫ x 2 d x = x 2 + 1 2 + 1 + C = x 3 3 + C

∫ 2 x - 1 2 d x = 2 ⋅ x - 1 2 + 1 - 1 2 + 1 + C = 2 ⋅ x 1 2 1 2 + C = 4 ⋅ x + C

E finalmente juntando as duas, e aqui não esqueça do sinal em?

∫ x 3 - 2 x x d x = x 3 3 - 4 x + C

Resposta

∫ x 3 - 2 x x d x = x 3 3 - 4 x + C

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