Enunciado

Use a integração por partes para estabelecer a fórmula de redução:

61 - ∫ x n c o s x   d x = x n s e n x - n ∫ x n - 1 s e n   x   d x

Passo 1

Primeiramente, devemos identificar os coeficientes presentes na função dada: f x = x n c o s x , temos que o termo independente é o x n e que o termo trigonométrico cos ⁡ x será nossa segunda parte:

Assim temos:

u = x n – Ele sempre será o termo livre na integral.

d u = n x n - 1 d x – du é a derivada de u, como a equação esta procurando um termo para um expoente n, seguimos a regra de derivação, onde multiplica o termo pelo expoente, e subtrai este expoente por 1.

d v = c o s x   d x – Será o nosso termo trigonométrico.

v = s e n   x   – Este termo é a primitiva de dv ou seja ∫ cos ⁡ x   d x = s e n   x .

Passo 2

Agora inserimos nossa equação na forma: ∫ u   d v = u v - ∫ v   d u

u v = u * v = x n * s e n x = x n s e n x

∫ x n c o s x   d x = x n s e n x - ∫ s e n x * n x n - 1 d x

Passo 3

Resolvendo a integral acima temos:

∫ x n c o s x   d x = x n s e n x - ∫ s e n x * n x n - 1 d x

∫ x n c o s x   d x = x n s e n x - ∫ n x n - 1 s e n x d x = Observe que como n esta multiplicando, e ele é uma constante qualquer, ele poderá sair da integral, ficando assim:

∫ x n c o s x   d x = x n s e n x - n ∫ x n - 1 s e n x d x

Resposta

Escrever só a resposta aqui quando o problema tiver resposta

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