Enunciado

Calcule a integral indefinida.

∫ x 2 e x 3 d x

Passo 1

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

Nesse problema temos que calcular dada por:

∫ x 2 e x 3 d x

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 bora fazer um monte de questões pra ficarmos craques!

Sacou? Bora começar!

Passo 2

Nossa função de integração é dada por:

f x = x 2 e x 3

Então podemos chamar o expoente de e de u .

u = x 3

Derivando e isolando d x em um lado da igualdade:

d u d x = 3 x 2 → d x = 1 3 x 2 d u

Substituindo u e d x na integral...

∫ x 2 e x 3 d x → ∫ x 2 e u 1 3 x 2 d u

Simplificando x 2 .

1 3 ∫ e u d u

Tranquilo até aqui?

Passo 3

Para resolver essa integral, vamos lembrar o Teorema Fundamental!

∫ a e x d x = a e x + C

No nosso caso, temos:

1 3 ∫ e u d u = 1 3 e u + C

Por fim, temos que voltar para x , então aplicamos a substituição de volta.

∫ x 2 e x 3 d x = 1 3 e x 3 + C

É isso! O que achou? Responde Aí!

Resposta

∫ x 2 e x 3 d x = 1 3 e x 3 + C

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