Enunciado

Calcule a integral indefinida:

∫ sin ⁡ π t d t

Passo 1

Iae, meus queridos! Está com dificuldades nessa questão? Não se preocupe! Estamos aqui para ajudar 😉

Nesse problema temos que calcular dada por:

∫ sin ⁡ π t d t

Parece complicado?

Perceba que essa função de integração parece muito dificil de ser integrada (ou impossivel)!

Mas para facilitar nossa vida, podemos aplicar o método da substituição:

Esse método consiste em substituir parte da função f x por uma variavel u e fazer uma mudança de variáveis na integral seguindo um passa-a-passo.

∫ f x d x → ∫ g u d u

  • Substituir parte da função f x por u .
  • Derivar u em relação a x para obter d u / d x e isolar d x em um lado da igualdade.
  • Substituir u e d x na integral.
  • Calcular a integral!

Lembrando que encontrar a substituição correta depende da nossa sagacidade em conseguir visualizar como podemos simplificar a integral... então quanto mais questões fizermos, melhor vai ser.

Sacou? Bora começar!

Passo 2

Nossa função de integração é dada por:

f t = sin ⁡ π t

Então podemos chamar a função dentro do seno de u .

u = π t

Derivando e isolando d t em um lado da igualdade, temos:

d u d t = π → d t = 1 π d u

Agora substituímos u e d t na integral...

∫ sin ⁡ π t d t → ∫ sin ⁡ u 1 π d u

1 π ∫ sin ⁡ u d u

Tranquilo até aqui?

Passo 3

Percebeu que a gente transformou aquela integral complicada nessa integral simples?

Pelo Teorema Fundamental, temos:

∫ a sin ⁡ x d x = - a cos ⁡ x + C

Ou seja:

1 π ∫ sin ⁡ u d u = - 1 π cos ⁡ u + C

Por fim, temos que voltar de u para t , então aplicamos a substituição novamente.

∫ sin ⁡ π t d t = - 1 π cos ⁡ π t + C

É isso, espero ter ajudado! Entendeu tudo? Responde Aí! 😎👍

Resposta

∫ sin ⁡ π t d t = - 1 π cos ⁡ π t + C

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