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Intergral da Sec(x) dx usando tg(x/2)=Z

Intergral da Sec(x) dx usando tg(x/2)=Z

Mensagempor rycherr » Ter Mai 08, 2012 01:32

quero saber como se faz a integral de sec(x)dx utilizando o metodo de funções racionais de seno e cosseno.
aquele método no qual se substitui Z=tg(x/2) cos(x)=(1-z²)/(1+z²) e sen(x)=2Z/1+Z²

Obrigado.
rycherr
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Re: Intergral da Sec(x) dx usando tg(x/2)=Z

Mensagempor LuizAquino » Ter Mai 08, 2012 12:04

rycherr escreveu:quero saber como se faz a integral de sec(x) dx utilizando o metodo de funções racionais de seno e cosseno.
aquele método no qual se substitui Z=tg(x/2) cos(x)=(1-z²)/(1+z²) e sen(x)=2Z/1+Z²


Note que:

\int \sec x \, dx = \int \frac{1}{\cos x} \, dx = \int \frac{1 + \,\textrm{tg}^2\,\frac{x}{2}}{1 - \,\textrm{tg}^2\,\frac{x}{2}} \, dx

Agora faça a substituição:

z = \textrm{tg} \,\frac{x}{2}

dz = \frac{1}{2}\sec^2 \,\frac{x}{2}\,dx

Lembrando da identidade trigonométrica 1 + \textrm{tg}^2\,\alpha= \sec^2 \alpha , podemos reescrever dz como sendo:

dz = \frac{1}{2}\left(1 + \,\textrm{tg}^2\,\frac{x}{2}\right)\,dx

Agora tente continuar a partir daí.
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Re: Intergral da Sec(x) dx usando tg(x/2)=Z

Mensagempor rycherr » Ter Mai 08, 2012 16:28

sim, até ai eu fiz, parei em ln l 1+cosx+senx/1+cosx-senx l

se igualar isso á ln l secx+tgx l prova-se que é verdadeiro, mas como chegar em ln l secx+tgx l sómente desdobrando a formula?
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Re: Intergral da Sec(x) dx usando tg(x/2)=Z

Mensagempor LuizAquino » Ter Mai 08, 2012 17:01

rycherr escreveu:sim, até ai eu fiz, parei em ln l 1+cosx+senx/1+cosx-senx l

se igualar isso á ln l secx+tgx l prova-se que é verdadeiro, mas como chegar em ln l secx+tgx l sómente desdobrando a formula?


Se você já tinha desenvolvido até certa parte, então por que não enviou o seu desenvolvimento?

Note que isso economizaria o tempo da pessoa que está lhe ajudando, pois ela poderia apenas corrigir as partes que estavam erradas. Ou ainda, apenas informar como prosseguir.

Além disso, informar sobre suas tentativas faz parte das Regras deste Fórum. Vide a Regra 1.

De qualquer modo, refaça as suas contas, pois você deveria chegar em:

\int \sec x \, dx = \ln\left|\frac{1 + \,\textrm{tg}\,\frac{x}{2}}{1 - \,\textrm{tg}\,\frac{x}{2}}\right| + c

A partir daí, temos que:

\ln\left|\frac{1 + \,\textrm{tg}\,\frac{x}{2}}{1 - \,\textrm{tg}\,\frac{x}{2}}\right| = \ln\left|\frac{1 + \,\frac{\textrm{sen}\,\frac{x}{2}}{\cos \frac{x}{2}}}{1 - \,\frac{\textrm{sen}\,\frac{x}{2}}{\cos \frac{x}{2}}}\right|

= \ln\left|\frac{\cos \frac{x}{2} + \,\textrm{sen}\,\frac{x}{2}}{\cos \frac{x}{2} - \,\textrm{sen}\,\frac{x}{2}}\right|

= \ln\left|\frac{\left(\cos \frac{x}{2} + \,\textrm{sen}\,\frac{x}{2}\right)\left(\cos \frac{x}{2} + \,\textrm{sen}\,\frac{x}{2}\right)}{\left(\cos \frac{x}{2} - \,\textrm{sen}\,\frac{x}{2}}\right)\left(\cos \frac{x}{2} + \,\textrm{sen}\,\frac{x}{2}\right)\right|

= \ln\left|\frac{\left(\cos \frac{x}{2} + \,\textrm{sen}\,\frac{x}{2}\right)^2}{\cos^2 \frac{x}{2} - \,\textrm{sen}^2\,\frac{x}{2}}\right|

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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}