• Matéria: Matemática
  • Autor: Skoy
  • Perguntado 3 anos atrás

Resolva a integral:

\large\displaystyle\text{$\begin{aligned}\int \dfrac{4x^2+2x+4}{x^3+4x}\end{aligned}$}


Skoy: dx no final em, esqueci kakaka
MESEGUEQUETESIGO: oi skoy lembra de min
vianagabriellaa0: ;-;
vianagabriellaa0: to te seguindo

Respostas

respondido por: CyberKirito
27

\boxed{\begin{array}{l}\sf\dfrac{4x^2+2x+4}{x^3+4x}=\dfrac{4x^2+2x+4}{x\cdot(x^2+4)}\\\\\sf\dfrac{4x^2+2x+4}{x\cdot(x^2+4)}=\dfrac{A}{x}+\dfrac{Bx+C}{x^2+4}\cdot[x\cdot(x^2+4)]\\\\\sf 4x^2+2x+4=A\cdot(x^2+4)+(Bx+C)\cdot x\\\sf 4x^2+2x+4=Ax^2+4A+Bx^2+CX\\\sf 4x^2+2x+4=(A+B)x^2+Cx+4A\\\sf pela~identidade~de~polin\hat omios~podemos~escrever:\\\begin{cases}\sf A+B=4\\\sf C=2\\\sf 4A=4\end{cases}\end{array}}

\large\boxed{\begin{array}{l}\sf4A=4\\\sf A=\dfrac{4}{4}\\\sf A=1\\\sf A+B=4\\\sf 1+B=4\\\sf B=4-1\\\sf B=3\\\sf portanto\\\sf\dfrac{4x^2+2x+4}{x\cdot(x^2+4)}=\dfrac{1}{x}+\dfrac{3x+2}{x^2+4}\end{array}}

\boxed{\begin{array}{l}\displaystyle\sf\int\dfrac{4x^2+2x+4}{x^3+4x}dx=\int\dfrac{4x^2+2x+4}{x\cdot(x^2+4)}=\int\dfrac{1}{x}dx+\int\dfrac{3x+2}{x^2+4}dx\\\displaystyle\sf\int\dfrac{4x^2+2x+4}{x^3+4x}dx=\int\dfrac{1}{x}dx+\dfrac{3}{2}\int\dfrac{2x}{x^2+4}dx+2\int\dfrac{1}{x^2+4}dx\end{array}}

\boxed{\begin{array}{l}\displaystyle\sf\dfrac{3}{2}\int\dfrac{2x}{x^2+4}dx\\\underline{\boldsymbol{fac_{\!\!,}a}}\\\sf t=x^2+4\implies dt=2xdx\\\displaystyle\sf\dfrac{3}{2}\int\dfrac{2x}{x^2+4}dx=\dfrac{3}{2}\int\dfrac{dt}{t}=\dfrac{3}{2}\ell n |t|+c_1\\\displaystyle\sf\dfrac{3}{2}\int\dfrac{2x}{x^2+4}dx=\dfrac{3}{2}\ell n|x^2+4|+c_1\end{array}}

\boxed{\begin{array}{l}\displaystyle\sf\int\dfrac{dt}{a^2+t^2}=\dfrac{1}{a}arctg\bigg(\dfrac{t}{a}\bigg)+c\\\displaystyle\sf\int\dfrac{1}{x^2+4}dx=\int\dfrac{1}{x^2+2^2}dx=\dfrac{1}{2}arctg\bigg(\dfrac{x}{2}\bigg)+c_2\end{array}}

\boxed{\begin{array}{l}\displaystyle\sf\int\dfrac{dx}{x}=\ell n|x|+c_3\end{array}}

\large\boxed{\begin{array}{l}\sf substituindo~os~resultados~obtidos~temos:\\\displaystyle\sf\int\dfrac{4x^2+2x+4}{x^3+4x}dx=\ell n|x|+\dfrac{3}{2}\ell n |x^2+4|+\diagup\!\!\!2\cdot\dfrac{1}{\diagup\!\!\!2}arctg\bigg(\dfrac{x}{2}\bigg)+k\\\rm podemos~simplificar~ainda~mais~veja:\\\displaystyle\sf\int\dfrac{4x^2+2x+4}{x^3+4x}dx=\ell n\bigg|x\cdot(x^2+4)^{\frac{3}{2}}\bigg|+arctg\bigg(\dfrac{x}{2}\bigg)+k\end{array}}


darluzoliveira6: Belíssima resposta
Skoy: Senhô dus boxed. <3
CyberKirito: K k k k k. :)
kakazinl: oiii
kakazinl: me ajuda em física pfv
bmwkillerzin: Assistir ao vídeo sobre as virtudes:
https://www.youtube.com/watch?v=fxDkvHL6Upc&t=6s
Depois respondam no caderno: 1 - Qual virtude você considera mais importante?
Porque?
2- Dê um exemplo pessoal de disposição pela falta e pelo excesso.
bmwkillerzin: me ajuda pfvr
bmwkillerzin: postei a pergunta vale 100 pontos
respondido por: MuriloAnswersGD
32

Resposta para a integral:

  • ln lxl + 3/2 ln l x² + 4 l + arctg (x/2) + C

Integral - Frações parciais

Temos a Seguinte integral:

  \Large   \displaystyle \int \sf \dfrac{4{x}^{2} + 2x + 4 }{ {x}^{3} + x }

Resolvendo a integral pelo método de frações parciais. Vamos primeiramente fatorar o denominador e igualar aos termos A, B e C

 \Large \boxed{ \begin{array}{c} \\  \sf \dfrac{4 {x}^{2} + 2x  + 4}{ {x}^{3}  + 4x}  =  \dfrac{4 {x}^{2} + 2x  + 4}{ x({x}^{2}  + 4)}  \\  \\  \sf\dfrac{4 {x}^{2} + 2x  + 4}{ x({x}^{2}  + 4)} =  \dfrac{A}{x}  +  \dfrac{Bx + C}{ {x}^{2} + 4 }  \\  \:  \end{array}}

  • Perceba que, no caso da integral, temos o denominador x(+3), se tentarmos simplificar mais, teríamos > x = -3, e daria raiz com número negativo, portanto, esse polinômio é considerado irredutível

Agora temos que achar o valor de A, B e C, dividindo denominador por x(x²+4) e Multiplicando o resultado pelas letras, teremos:

 \Large \boxed{\begin{array}{c} \sf \dfrac{4x^2 +2x+4}{\cancel{x(x^2+4)}} = \dfrac{A(x^2 + 4 ) + ( Bx + C )x}{ \cancel{ x(x^2 + 4)} } \\\\\sf 4x^2 +2x+4 = Ax^2 + 4A+ Bx^2 + Cx \\\\\sf 4x^2 +2x+4 = (A+B)x^2 + Cx + 4A \\\: \end{array}} </p><p></p><p>Fazendo por <strong>igualdade </strong><strong>de </strong><strong>polinômios,</strong><strong> </strong>(A+B) = 4<strong>,</strong><strong> </strong><strong>(</strong><strong> </strong><strong>x²</strong><strong> </strong><strong>)</strong><strong>,</strong><strong> </strong>C = 2, <strong>(</strong><strong> </strong><strong>x </strong><strong>)</strong><strong> </strong>e 4A = 4 <strong>(</strong><strong> </strong><strong>termo </strong><strong>independente </strong><strong>)</strong><strong>.</strong><strong> </strong>Veja o cálculo Abaixo:</p><p></p><p>[tex]\Large \begin{cases} \sf A + B = 4 \Rightarrow B = 4-1  \:  \: \Lambda \:  \:  B = 3  </p><p></p><p> \\  \sf C = 2  \\\sf 4A = 4 \Rightarrow A = \dfrac{4}{4}   \:  \:  \Lambda  \:  \:  \:  A = 1  </p><p></p><p>\end{cases}

  • Definido os valores, Temos que:

 \huge \sf \dfrac{1}{x}  +  \dfrac{3x + 2}{   {x}^{2}  + 4}

Resolvendo as integrais separadamente, vamos primeiro resolver 1/x depois 3x+2/+ 4.

  • Na integral de 1/x nem precisa de Cálculo, é só aplicar a regra:

 \Large \boxed{ \boxed{ \displaystyle\int \sf \frac{1}{x} dx =  ln \: lxl + C}}

Resolvendo a integral 3x + 2/ + 4, resolvendo por partes, vamos fazer 3x e depois 2, Cálculo das integrais abaixo:

 \Large \boxed{\begin{array}{c} \displaystyle\int \sf \frac{3x}{x^2+4} dx \\\\\sf U = x^2 - 4 \rightarrow U = 2x \\ \sf \dfrac{du}{dx} = 2xdx \rightarrow \dfrac{1}{2} du = xdx  \\  \\ \sf logo &gt; 3\cdot\frac{1}{2} \displaystyle\int  \sf\dfrac{1}{U} du = \dfrac{3}{2} ln lUl + C \\\\\sf =  \dfrac{3}{2} ln \:  lx^2+4l + C \\\: \end{array}}

Resolvendo a outra integral

 \Large \boxed{\begin{array}{c}\\ \displaystyle\int \sf \frac{2}{x^2+4} dx \Rightarrow \sf 2\displaystyle\int \sf \frac{2}{4+x^2} dx \\\\\sf 2 \displaystyle\int \sf \frac{1}{4\Bigg( 1+ \dfrac{x^2}{4}\Bigg)} \Rightarrow \sf \dfrac{2^{\div2}}{4^{\div2}} \displaystyle\int \sf 1+\frac{1}{ 1+\Bigg( \dfrac{x}{2} \Bigg)  ^{2} } dx \\  \:  \end{array}}

Seja U = x/2, então du = 1/2 dx > dx = 2du

  • Lembrando da regra:

 \huge \sf \int \sf \dfrac{1}{1+u^2} du = arctg u + C

Logo:

 \Large \boxed{\begin{array}{c} \\\sf  \dfrac{1}{2} \displaystyle\int \sf \dfrac{1}{1+u^2} 2du \Rightarrow  \dfrac{2}{2} \displaystyle\int \sf \dfrac{1}{1+u^2} du \\\\\sf = 1. arctg u + C \\\\\sf arctg \Bigg(\dfrac{x}{2}  \Bigg)+C \\\: \end{array}}

Juntando os resultados, temos como resposta:

 \Large \boxed{\boxed{\sf ln \: lxl + \dfrac{3}{2} ln \: l x^2 + 4 l + arctg \Bigg(\dfrac{x}{2} \Bigg)+ C }}

 \huge\text{\sf -----------\ \sf\small\LaTeX\ \,\huge-----------}

Veja mais em:

  • https://brainly.com.br/tarefa/3823840

  • https://brainly.com.br/tarefa/38605396

  • https://brainly.com.br/tarefa/129437

 \huge\text{\sf -----------\ \sf\small\LaTeX\ \,\huge-----------}

 \Huge \boxed{ \boxed{ \mathbb{\displaystyle\sum}\sf{uri}\tt{lo}\bf{G\Delta}}}

Anexos:

bmwkillerzin: olha o tiktoker
bmwkillerzin: akakakak
bmwkillerzin: mateus josé da silva azevedo
kaykyo492: mano pode tentar me ajudar na minha última pergunta por favor
bmwkillerzin: siim
bmwkillerzin: Encontre o valor de cada incógnita nas igualdades de matrizes: a) -1 2x+3 4 0 = -1 10 4 0 b) 6 3 y-2 1 = 6 3 7 1 c) 3z+6 0 2 11 = -9 0 2 11 d) x+5 0 9 -1 = -9 0 9 -1 alguém me ajudaaaa​
bmwkillerzin: infelismente o yago n sabe
bmwkillerzin: Assistir ao vídeo sobre as virtudes:
https://www.youtube.com/watch?v=fxDkvHL6Upc&t=6s
Depois respondam no caderno: 1 - Qual virtude você considera mais importante?
Porque?
2- Dê um exemplo pessoal de disposição pela falta e pelo excesso.
bmwkillerzin: me ajudem nessa
as0790689: oi tem como vc mim ajudar com a minha tarefa
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