Enunciado

Encontre a integral indefinida geral

∫ 1 + x + x x d x  

Passo 1

Bom pessoal, temos que resolver a seguinte integral:

∫ 1 + x + x x d x  

Como alunos expertos que somos desejamos resolver a integral da forma mais simples possível e, para isso, vamos analisar o integrando de modo a tentar escrevê-lo da forma mais simples possível.

Para isso vamos usar que a integral de uma soma é igual a soma de integrais, ou seja:

∫ a + b d u = ∫ a d u + ∫ b d u

E que você pode colocar a constante para fora da integral, fazendo:

∫ K f x d x = K ∫ f x d x

Por fim, vamos usar que a integral de uma potência é dada da seguinte forma:

∫ u n d u = u n + 1 n + 1 + C

Onde C é uma constante e n ≠ - 1 .

Para o caso onde n = - 1 , temos o seguinte:

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

Agora é só a gente integrar cada termo, usando a regrinha de integrar polinômio e manter a soma.

Passo 2

Assim faremos

∫ 1 + x + x x d x = ∫ 1 x d x + ∫ x x d x + ∫ x x d x  

Transformando em uma única potência de x :

= ∫ 1 x d x + ∫ x 1 2 x d x + ∫ 1 d x

= ∫ 1 x d x + ∫ x - 1 / 2 d x + ∫ d x

Assim, ficamos com três integrais imediatas que podem ser resolvidas como:

∫ 1 x d x = l n ⁡ | x | + C

∫ x - 1 2 d x = x 1 2 1 / 2 + C = 2 x + C

∫ d x = x + C

Então, nosso resultado final é a soma dos três resultados e será dado por

∫ 1 x + x - 1 2 + 1 d x = ln ⁡ x + 2 x + x + C

Resposta

ln ⁡ x + 2 x + x + C

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