Enunciado

Calcule a integral indefinida.

∫ cos ⁡ θ sen 6 ⁡ θ d θ

Passo 1

Fala aí, tudo certinho com você?

Bom, essa questão pede pra gente calcular a integral indefinoda dada por:

∫ cos ⁡ θ sen 6 ⁡ θ d θ

Como se trata de uma multiplicação entre duas funções trigonométricas, podemo usar a Regra da Substituição simples.

Isso pode ser feito pq olhando para as funções que temos, se derivarmos uma, aparecerá algo semelhante com a outra. Essa é a dica para sabermos quando usar essa regrinha. Beleza?!

Vem comigo que vou te mostrar como fazer isso acontecer.

Passo 2

Temos que resolver a integral

∫ cos ⁡ θ sen 6 ⁡ θ d θ

Para isso, vamos fazer uma mudança de variável. Temos sen ⁡ θ e cos ⁡ θ , podemos então usar a mudança de variável do tipo:

u = sen ⁡ θ

Vamos agora achar a diferencial de u , derivando:

d u = cos ⁡ θ   d θ

Vamos agora fazer a substuição:

∫ cos ⁡ θ sen 6 ⁡ θ d θ = ∫ u 6 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 6 d u = u 6 + 1 6 + 1 = u 7 7 + C

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 = sen ⁡ θ :

∫ cos ⁡ θ sen 6 ⁡ θ d θ = ∫ u 6 d u = u 7 7 + C

E substituindo u , ficamos com:

∫ cos ⁡ θ sen 6 ⁡ θ d θ = sen 7 ⁡ θ 7 + C

Agora sim, integração resolvida.

Resposta

∫ cos ⁡ θ sen 6 ⁡ θ d θ = sen 7 ⁡ θ 7 + C

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