Utilizando a integração por substituição x = u ( x ) e d u = u ' ( x ) d x , calcule cada uma das integrais indefinidas:

(i)  ∫ 1 1 + x d x

Passo 1

Vamos calcular a integral indefinida ∫ 1 1 + x d x usando a integração por substituição x = u 2 e d x = 2 u d u . Vamos resolver passo a passo:Passo 1: Escolha u = x , então d x = 2 u d u .

Passo 2

Passo 2: Substitua u e d u na integral:

∫   1 1 + x d x = ∫   1 1 + u ⋅ 2 u d u

Passo 3

Passo 3: Simplifique a integral:

∫   1 1 + u ⋅ 2 u d u = 2 ∫   u 1 + u d u

Passo 4

Passo 4: Divida o numerador pelo denominador na fração:

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

Passo 5

Passo 5: Integre cada termo separadamente: 2 ∫ 1 - 1 1 + u d u = 2 ( u - l n ⁡ | 1 + u | ) + C

Passo 6

Passo 6: Lembre-se de que escolhemos u = x , então substitua u de volta em termos de x : 2 ( x - l n ⁡ | 1 + x | ) + C

Passo 7

Vamos confirmar o resultado derivando a expressão obtida:

d d x ( 2 ( x - l n ⁡ | 1 + x | ) + C ) = 1 1 + x

que é igual ao integrando original. Portanto, a resposta está correta.

Resposta

∫   1 1 + x d x = 2 ( x - l n ⁡ | 1 + x | ) + C

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32. int (d t)/((2 + t)^2)
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