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Integral por partes

Integral por partes

Mensagempor liviatoniolo222 » Seg Mai 21, 2018 22:54

Não estou conseguindo sair dessa questão.

∫ t. sec-¹(t)dt

O exercício pede para que seja feito por integração por partes

Fiz a integração usando ∫udv= u.v -∫vdu

e cheguei a isso \int t. {sec}^{-1}.\left(t \right) dt={sec}^{-1}.\left(t \right).\frac{{t}^{2}}{2}-\int\frac{{t}^{2}}{2}.\frac{dt}{\sqrt{1-{t}^{2}}}

depois disso eu não soube mais o que fazer, meu professor disse que eu teria que achar a identidade trigonométrica e fazer com que t seja igual a sen (u) mas eu não entendi como e nem porquê eu devo fazer isso
Anexos
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Re: Integral por partes

Mensagempor Gebe » Ter Mai 22, 2018 10:26

Nao lembrava mais como fazia este tipo de questão. Dei uma olhada nos meus materiais antigos na parte de substituição trigonometrica (coloco uma parte em anexo) e acho que tua questão cai no caso do primeiro exemplo do anexo, ficando assim:

Sem título.png


\\
\sqrt{a^2-u^2}=\sqrt{1-t^2}\\
\\
a=1\\
u=t\\
\\
Sendo \;assim:\\
\sqrt{1-t^2}=1cos(\theta)\\
\\
t=1sen(\theta)\\
\\
dt=1cos(\theta)d\theta
\\
\\
Continuando \;a\; integral:
\\
{sec}^{-1}.\left(t \right).\frac{{t}^{2}}{2}-\int\frac{{t}^{2}}{2}.\frac{dt}{\sqrt{1-{t}^{2}}}\\
\\
\\
{sec}^{-1}.\left(t \right).\frac{{t}^{2}}{2}-\int\frac{{sen(\theta)}^{2}}{2}.\frac{cos(\theta)d\theta}{cos(\theta)}}}\\
\\
{sec}^{-1}.\left(t \right).\frac{{t}^{2}}{2}-\int\frac{{sen(\theta)}^{2}}{2}.d\theta}}}\\
\\
{sec}^{-1}.\left(t \right).\frac{{t}^{2}}{2}-\left[\frac{\theta}{4}-\frac{sen(2\theta)}{4} \right]\\
\\
Voltando\;a\;substituição:\\
\\
{sec}^{-1}.\left(t \right).\frac{{t}^{2}}{2}-\left[\frac{sen^{-1}(t)}{4} -\frac{t*\sqrt{1-t^2}}{2}\right]

Acho que é isso, mas da uma boa conferida, qualquer duvida manda msg. Espero ter ajudado, bons estudos
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Re: Integral por partes

Mensagempor liviatoniolo222 » Ter Mai 22, 2018 16:01

Fiz a mesma pergunta em um outro fórum e me disseram que eu confundi sec-¹ com sen-¹ pois a fórmula de sen-¹ é \frac{du}{dt} sen^{-1}= \frac{1}{\sqrt{u^{2}-1}}
e realmente de acordo com a tabela \frac{du}{dt} \sec ^{-1}= \frac{1}{|x|\sqrt{1-u^{2}}} seria a fórmula correta para sec-¹

Fiquei confusa
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Re: Integral por partes

Mensagempor liviatoniolo222 » Ter Mai 22, 2018 20:48

Conversando com um outro professor, ele sugeriu que usasse esse método.
Estaria correto?
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.


Assunto: Taxa de variação
Autor: Elcioschin - Qua Jun 30, 2010 20:47

V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

dV/dr = (4*pi/9)*(3r²) -----> dV/dr = 4pi*r²/3

Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s


Assunto: Taxa de variação
Autor: Guill - Ter Fev 21, 2012 21:17

Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}


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