Questão 2) a:

∫ sin 5 ⁡ x cos 4 ⁡ x d x

Passo 1

Para calcular essa integral, podemos fazer, como quase sempre, por dois métodos:

1º - Integração por partes;

2º - Substituição simples (Pois tem um seno elevado a um número impar, vezes um cosseno).

Por opção, sempre tento fugir de integração partes, então vamos ver como fica a substituição!

Passo 2

Repare que podemos escrever o seno dessa forma aqui:

∫ sin 5 ⁡ x cos 4 ⁡ x d x = ∫ sin ⁡ x sin 4 ⁡ x cos 4 ⁡ x d x

Como tem um seno a mais, vamos tentar substituir o cosseno, pois a derivada dele é justamente esse seno a mais. Mas como podemos fazer isso com aquele ainda seno a quarta? Ora:

sin 4 ⁡ x = sin 2 ⁡ x 2 = 1 - cos 2 ⁡ x 2 =

1 - 2 cos 2 ⁡ x + cos 4 ⁡ x

Viu só? Então:

∫ sin ⁡ x 1 - 2 cos 2 ⁡ x + cos 4 ⁡ x cos 4 ⁡ x d x =

∫ sin ⁡ x cos 4 ⁡ x - 2 cos 6 ⁡ x + cos 8 ⁡ x d x

Fazendo a substituição então de...

Passo 3

cos ⁡ x = t         →            

O d t é...

d t = - sin ⁡ x d x

Substituindo então...

∫ sin ⁡ x cos 4 ⁡ x - 2 cos 6 ⁡ x + cos 8 ⁡ x d x = - ∫ t 4 - 2 t 6 + t 8 d t =

- t 5 5 + 2 t 7 7 - t 9 9 + C =

Voltando para a variável original...

∫ sin 5 ⁡ x cos 4 ⁡ x d x = - cos ⁡ x 5 5 + 2 cos ⁡ x 7 7 - cos ⁡ x 9 9 + C

Resposta

- cos ⁡ x 5 5 + 2 cos ⁡ x 7 7 - cos ⁡ x 9 9 + C

Exercícios de Livros Relacionados

Calcule a integral.int x^3 (x - 1)^(- 4) d x
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