Enunciado

Calcule a integral.

int ln (3 x - 2) d x

Passo 1

Faaaala, galera do Responde Aí!!

Pra fazermos esse exercício vamos ter que resolver através do método da integração por partes. Nesse método, vamos utilizar as duas funções do integrando e transformá-las em outro fator mais fácil de calcular.

Então, pegando uma integral da forma:

int f (x) g (x) d x

Iremos fazer:

u = f (x) e d v = g (x) d x

E, a partir disso, vamos encontrar a derivada da função u e determinar a função v para substituir na fórmula da integral por partes dada por:

int u d v = u v - int v d u

Passo 2

Assim, para esse exercício temos:

int ln (3 x - 2) d x

E supondo:

u = ln (3 x - 2) e d v = d x

Conseguimos encontrar:

d u = (3)/(3 x - 2) d x

E:

v = int d x

Ou seja:

v = x

Passo 3

Então, substituindo na fórmula da integração por partes:

int ln (3 x - 2) d x = (ln (3 x - 2)) (x) - int (x) ((3)/(3 x - 2)) d x

Que pode ser reescrita como:

int ln (3 x - 2) d x = x ln (3 x - 2) - int (3 x)/(3 x - 2) d x

Passo 4

Como a integral do lado direito da equação não possui um resultado já definido, precisamos deixa-lo em uma forma integrável. Então, com um jogo de cintura, podemos reescrever essa integral como:

int (3 x)/(3 x - 2) d x = int 1 + (2)/(3 x - 2) d x

Então, a integral agora terá a nova forma:

int ln (3 x - 2) d x = x ln (3 x - 2) - int (1 + (2)/(3 x - 2)) d x

Ou ainda:

int ln (3 x - 2) d x = x ln (3 x - 2) - int d x - 2 int (1)/(3 x - 2) d x

E, portanto, teremos:

int ln (3 x - 2) d x = x ln (3 x - 2) - x - 2 int (1)/(3 x - 2) d x

Passo 5

A última integral restante pode ser resolvida pelo método da substituição u , usando u = 3 x - 2 , tal que d u = 3 d x . Logo:

int (1)/(3 x - 2) d x = int (1)/(u) ((d u)/(3))

int (1)/(3 x - 2) d x = (1)/(3) ln u

Substituindo a variável de origem:

int (1)/(3 x - 2) d x = (1)/(3) ln (3 x - 2)

Portanto, o resultado da integral é:

int ln (3 x - 2) d x = x ln (3 x - 2) - x - 2 ((1)/(3) ln (3 x - 2)) + C

int ln (3 x - 2) d x = x ln (3 x - 2) - x - (2)/(3) ln (3 x - 2) + C

Resposta

int ln (3 x - 2) d x = x ln (3 x - 2) - x - (2)/(3) ln (3 x - 2) + C

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