Enunciado

  1. Complete o quadrado, faça uma substituição u adequada e, então, use a Tabela de Integrais para calcular a integral. (b) Se o leitor dispuser de um CAS, use-o para calcular a integral (sem completar quadrados e sem substituições) e, então, confirme que o resultado é equivalente ao de (a).

∫ 1 x 2 + 6 x - 7   d x

Passo 1

Para resolver esse exercício, fazermos as substituições com:

    u = x + 3

d u = d x

Então, podemos acrescentar 9 - 9 no denominador, sem alterar a equação:

∫ 1 x 2 + 6 x - 7   d x = ∫ 1 x 2 + 6 x + 9 - 9 - 7   d x

Podemos reescrever como:

∫ 1 x 2 + 6 x - 7   d x = ∫ 1 x + 3 2 - 16   d x

Substituindo em termos de u = x + 3 :

∫ 1 x 2 + 6 x - 7   d x = ∫ 1 u 2 - 4 2   d x

Resolveremos a integral aplicando na seguinte fórmula:

∫ 1 u 2 - a 2 d u = 1 2   a ln ⁡ u - a u + a   + C

Susbstituindo na fórmula e se a = 4 , temos:

∫ 1 x 2 + 6 x - 7   d x = 1 2   . 4 ln ⁡ u - 4 u + 4   + C

Substituindo u = x + 3   :

∫ 1 x 2 + 6 x - 7   d x = 1 8 ln ⁡ x + 3 - 4 x + 3 + 4   + C

Simplificando:

∫ 1 x 2 + 6 x - 7   d x = 1 8 ln ⁡ x - 1 x + 7   + C

Resposta

∫ 1 x 2 + 6 x - 7   d x = 1 8 ln ⁡ x - 1 x + 7   + C

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