Regra de Substituição

g ) Final. ( 2017.1 )   ∫ 2 x - 3 ( x - 1 ) 3 d x

Dica: É muito comum que a substituição seja apenas para você conseguir “cancelar” parte do numerador com o denominador. Tente u = x - 1 .

Passo 1

Oiie, tudo bem contigo?

O objetivo da questão é utilizar a regra da substituição para reescrever a integral

∫ 2 x - 3 ( x - 1 ) 3 d x

nesta temos uma pequena dica indicando que devemos usar a substituição u = x - 1 e usar isso para simplificar nosso numerador com o denominador! Vamos tentar fazer isso então! Bora lá!

Passo 2

Fazendo a substituição

u = x - 1           ( 1 )

temos que derivar ambos os lados por x , de forma que temos

d u d x = d d x [ x - 1 ] = 1

multiplicando os dois lados por d x , temos que

d u = d x           ( 2 )

da equação ( 1 ) podemos obter que x = u + 1 , portanto, usando essa relação e a equação ( 2 ) , nossa integral se torna

∫ 2 x - 3 ( x - 1 ) 3 d x = ∫ 2 ( u + 1 ) - 3 u 3 d u

Vamos simplificar isso!

Passo 3

Distribuindo o produto no numerador, temos que

∫ 2 u + 2 - 3 u 3 d u = ∫ 2 u - 1 u 3 d u

Essa integral pode ser separada em duas da seguinte maneira

∫ 2 u - 1 u 3 d u = 2 ∫ u u 3 d u - ∫ 1 u 3 d u = 2 ∫ 1 u 2 d u - ∫ 1 u 3 d u

Ambas as integrais podem ser resolvidas usando a seguinte identificação

∫ u n d u = u n + 1 n + 1 + C

para a primeira temos que n = - 2 e para a segunda n = - 3 , portanto, obtemos

2 ∫ 1 u 2 d u - ∫ 1 u 3 d u = 2 u - 2 + 1 ( - 2 + 1 ) - u - 3 + 1 - 3 + 1 + C = 1 2 u 2 - 2 u + C

Voltando para a variável original usando a equação ( 1 ) , temos que

∫ 2 x - 3 ( x - 1 ) 3 d x = 1 2 ( x - 1 ) 2 - 2 ( x - 1 ) + C

A questão foi isso! Te vejo na próxima! Tchau Tchau!

Resposta

∫ 2 x - 3 ( x - 1 ) 3 d x = 1 2 ( x - 1 ) 2 - 2 ( x - 1 ) + 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