Enunciado

Calcule a integral indefinida.

∫ e x 1 + e x d x

Passo 1

Bora calcular essa integral aqui:

∫ e x 1 + e x   d x

E a técnica da substituição parece ser uma boa opção...

Sabemos disso, pois temos um fator dentro da raíz que possui 1 + e x e a sua derivada que possui e x aparece no resto da integral. Isso é importante para que após a substituição tudo esteja escrito em termos da nova variável u .

Para a técnica da substituição devemos pegar parte do termo que está sendo integrado e chama-lo de u .

Então, devemos encontrar d u derivando u em termos de x .

d u = u ' d x

E portanto teremos que:

d x = d u u '

E dessa forma, substituímos a diferencial de x da integral.

Por fim, basta resolver a integral e desfazer a substituição.

Passo 2

Resolvendo usando substituição vemos que temos um e x dentro da raiz e fora, como a derivada de e x é e x , podemos então usar a mudança de variável:

u = 1 + e x

Vamos agora achar diferencial de u , derivando:

d u = 0 + e x d x

d u = e x d x

Vamos agora fazer a substuição:

∫ e x 1 + e x d x = ∫ u d u

E escrevendo em potência para facilitar a integração teremos:

= ∫ u 1 / 2 d u

Agora fica simples de resolver, vamos lá.

Passo 3

Agora é fácil achar as primitivas da função, usando uma expressão da Tabela de Integrais Indefinidas:

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

Agora é só aplicar:

∫ u d u = ∫ u 1 2 d u

= u 1 2 + 1 1 2 + 1

= u 3 2 3 2

E não se esqueça da constante de integração por se tratar de uma integral indefinida:

= 2 u 3 2 3 + C

Passo 4

Calma, não terminou ainda, não esqueça de voltar para a variável x , é só substituir de volta o que você usou no começo, no caso aqui foi u = 1 + e x :

∫ e x 1 + e x d x = ∫ u 1 2 d u

∫ e x 1 + e x d x = 2 u 3 2 3 + C

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

Resposta

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

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