Calcule as integrais indefinidas abaixo:

7 )   ∫ sin 3 ⁡ x cos ⁡ x d x

Passo 1

Oi, tudo bem? Essa questão parece complicada, mas vou descomplicar para você! O problema deu essa integral aqui

∫ sin 3 ⁡ x cos ⁡ x d x

Mas como resolver ela?

Precisamos relembrar das técnicas de integração! Como esse integrando não está exatamente na tabela de integrais, precisamos verificar se podemos aplicar a primeira técnica: substituição simples!

Podemos usar ela quando temos no integrando o produto da função com sua derivada. Ou seja, se no integrando, você enxerga uma parte como sendo u e outra o diferencial d u

Beleza?

E depois? Depois vamos fazer uma substituição simples! O resultado deverá ser uma integral mais fácil de ser resolvida! E no fim? No fim precisamos retornar para x que é nossa variável original!

É isso! Bora lá?

Mas relaxa, vou fazer passo a passo com você!

Passo 2

Vamos começar usando a identidade trigonométrica da tangente

sin 2 ⁡ x = 1 - cos 2 ⁡ x

Aí temos

sin ⁡ x 1 - cos 2 ⁡ x

E chamando u = cos ⁡ x , assim d u = - sin ⁡ x   d x

Aí nossa integral fica assim

∫ sin 3 ⁡ x cos ⁡ x d x = - ∫ 1 - u 2 u d u

= - ∫ u - 1 2 d u + ∫ u 3 2 d u

Beleza? nosso integrando ficou bem mais tranquilo né?

Agora é só integrar!

= - 2 u 1 2 + 2 5 u 5 2 + C

Tudo bem até aqui?

Passo 3

Agora vamos voltar para a variável original!

u = cos ⁡ x

Aí nossa integral

- 2 ( cos ⁡ x ) 1 2 + 2 5 ( cos ⁡ x ) 5 2 + C

- 2 cos ⁡ x + 2 5 cos 5 ⁡ x + C

Show! E é isso pessoal! Espero ter ajudado!

Resposta

- 2 cos ⁡ x + 2 5 cos 5 ⁡ x + C

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Calcule a integral fazendo a substituição dada. ∫ cos ⁡ 3 x d x , u = 3 x
32. int (d t)/((2 + t)^2)
Use a fórmula de substituição do Teorema 7 para calcular as integrais nos Exercícios 1-46. ∫ π 3 π / 2 cot 5 ⁡ θ 6 sec 2 ⁡ θ 6 d θ
Calcule a integralint (sec x cos 2 x)/(s e n x + sec x) d x