Como integrar funções de raiz quadrada

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Autor: Randy Alexander
Data De Criação: 1 Abril 2021
Data De Atualização: 16 Poderia 2024
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Como integrar funções de raiz quadrada - Ciência
Como integrar funções de raiz quadrada - Ciência

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A integração de funções é uma das principais aplicações do cálculo. Às vezes, isso é direto, como em:

F (x) = ∫ (x3 + 8) dx

Em um exemplo comparativamente complicado desse tipo, você pode usar uma versão da fórmula básica para integrar integrais indefinidas:

∫ (xn + A) dx = x(n + 1)/ (n + 1) + An + C,

onde A e C são constantes.

Assim, para este exemplo,

∫ x3 + 8 = x4/ 4 + 8x + C.

Integração de funções básicas de raiz quadrada

Na superfície, integrar uma função de raiz quadrada é estranho. Por exemplo, você pode ser frustrado por:

F (x) = ∫ √dx

Mas você pode expressar uma raiz quadrada como um expoente, 1/2:

√ x3 = x3(1/2) = x(3/2)

A integral torna-se, portanto:

∫ (x3/2 + 2x - 7) dx

à qual você pode aplicar a fórmula usual acima:

= x(5/2)/ (5/2) + 2 (x2/ 2) - 7x

= (2/5) x(5/2) + x2 - 7x

Integração de funções de raiz quadrada mais complexas

Às vezes, você pode ter mais de um termo sob o sinal radical, como neste exemplo:

F (x) = x dx

Você pode usar a substituição u para prosseguir. Aqui, você define u igual à quantidade no denominador:

u = √ (x - 3)

Resolva isso para x ao quadrado dos dois lados e subtraindo:

você2 = x - 3

x = u2 + 3

Isso permite que você obtenha dx em termos de u, obtendo a derivada de x:

dx = (2u) du

Substituir de volta à integral original fornece

F (x) = ∫ (u2 + 3 + 1) / udu

= ∫du

= ∫ (2u2 + 8) du

Agora você pode integrar isso usando a fórmula básica e expressando u em termos de x:

∫ (2u2 + 8) du = (2/3) u3 + 8u + C

= (2/3) 3 + 8 + C

= (2/3) (x - 3)(3/2) + 8 (x - 3)(1/2) + C