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Integrais por substituição trigonométrica

Integrais por substituição trigonométrica

Mensagempor Victor Mello » Seg Nov 11, 2013 23:13

Galera, eu estava tentando integrar \int\frac{dx}{\sqrt[]{4x^2-49}} e tudo estava dando certo. Usei x=7sec\theta e sec\theta=\frac{x}{7} (para servir de referência para o final da resolução). Derivei o x=7sec\theta e substitui o dx. Aí ficou assim:

\int\frac{7sec\theta tg\theta d\theta}{\sqrt[]{196sec^2\theta-49}}

\int\frac{7sec\theta tg\theta d\theta}{\sqrt[]{49(4sec^2\theta-1)}}

\int\frac{7sec\theta tg\theta d\theta}{\sqrt[]{49}*\sqrt[]{4sec^2\theta-1}}

\int\frac{sec\theta tg\theta d\theta}{\sqrt[]{4sec^2\theta-1}} = OBS: eu tinha cancelado o 7 como termo unitário por causa da raíz quadrada de 49

A partir daqui virou outro problema: eu preciso agora de uma outra substituição e chamei o sec\theta = u e derivei ela para subistituir o sec\theta tg\theta d\theta = du e assim ficou:

\int\frac{du}{\sqrt[]{4u^2-1}} e fatorei o 4u^2-1

\int\frac{du}{\sqrt[]{(2u-1)(2u+1)}} =

\int\frac{du}{\sqrt[]{2u-1}\sqrt[]{2u+1}} =

\int\frac{du}{\sqrt[]{2u-1}} *\frac{1}{\sqrt[]{2u+1}} =

E parei aqui. Não tem como mais integrar pela substituição simples e muito menos por partes por causa da raíz do denominador na integral antes de eu fazer por substituição simples. Alguém poderia sugerir qual a substituição mais adequada depois da trigonométrica? Por muito pouco eu não consegui integrar *-)

Bom, espero que vocês tenham compreendido o meu raciocínio e se puderem me ajudar, eu agradeço ;)

Obrigado.
Victor Mello
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Re: Integrais por substituição trigonométrica

Mensagempor e8group » Ter Nov 12, 2013 20:55

Atenção com a identidade sec^2 \theta = 1 + tan^2 \theta o que implica sec^2 \theta - 1  = tan^2\theta . Agora note \sqrt{4x^2 - 49} = \sqrt{49(\frac{4}{49}x^2 -1)} = 7 \sqrt{ \left(\frac{2}{7}x\right)^2 - 1} . Faça uma comparação deste resultado com a outra relação .Qual substituição deve tomar de modo escrever \left(\frac{2}{7}x\right)^2 - 1 como sec^2 \theta - 1 ?
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Re: Integrais por substituição trigonométrica

Mensagempor Victor Mello » Ter Nov 12, 2013 22:43

Já tinha percebido isso antes de você comentar rsrsrsrsrs, sempre esqueço de um detalhe que faz toda a diferença, não sei como. Agora não posso mais esquecer. :-D
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Re: Integrais por substituição trigonométrica

Mensagempor Victor Mello » Ter Nov 12, 2013 23:32

Já consegui aqui agora. Obrigado pelo detalhe. :-D
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Assunto: método de contagem
Autor: sinuca147 - Seg Mai 25, 2009 09:10

Veja este exercício:

Se A = {x \in Z \hspace{1mm} | \hspace{1mm} \frac{20}{x} = n, n \in N} e B = {x \in R \hspace{1mm} | \hspace{1mm} x = 5m, m \in z}, então o número de elementos A \cap B é:

Eu tentei resolver este exercício e achei a resposta "três", mas surgiram muitas dúvidas aqui durante a resolução.

Para determinar os elementos do conjunto A, eu tive de basicamente fazer um lista de vinte dividido por todos os números naturais maiores que zero e menores que vinte e um, finalmente identificando como elementos do conjunto A os números 1, 2, 4, 5, 10 e 20. Acho que procedi de maneira correta, mas fiquei pensando aqui se não existiria um método mais "sofisticado" e prático para que eu pudesse identificar ou ao menos contar o número de elementos do conjunto A, existe?

No processo de determinação dos elementos do conjunto B o que achei foi basicamente os múltiplos de cinco e seus opostos, daí me surgiram estas dúvidas:

existe oposto de zero?
existe inverso de zero?
zero é par, certo?
sendo x um número natural, -x é múltiplo de x?
sendo z um número inteiro negativo, z é múltiplo de z?
sendo z um número inteiro negativo, -z é múltiplo de z?

A resposta é 3?

Obrigado.


Assunto: método de contagem
Autor: Molina - Seg Mai 25, 2009 20:42

Boa noite, sinuca.

Se A = {x \in Z \hspace{1mm} | \hspace{1mm} \frac{20}{x} = n, n \in N} você concorda que n só pode ser de 1 a 20? Já que pertence aos naturais?
Ou seja, quais são os divisores de 20? Eles são seis: 1, 2, 4, 5, 10 e 20.
Logo, o conjunto A é A = {1, 2, 4, 5, 10, 20}

Se B = {x \in R \hspace{1mm} | \hspace{1mm} x = 5m, m \in z} você concorda que x será os múltiplos de 5 (positivos e negativos)? Já que m pertence ao conjunto Z?
Logo, o conjunto B é B = {... , -25, -20, -15, -10, -5, 0, 5, 10, 15, 20, 25, ...

Feito isso precisamos ver os números que está em ambos os conjuntos, que são: 5, 10 e 20 (3 valores, como você achou).

Vou responder rapidamente suas dúvidas porque meu tempo está estourando. Qualquer dúvida, coloque aqui, ok?

sinuca147 escreveu:No processo de determinação dos elementos do conjunto B o que achei foi basicamente os múltiplos de cinco e seus opostos, daí me surgiram estas dúvidas:

existe oposto de zero? sim, é o próprio zero
existe inverso de zero? não, pois não há nenhum número que multiplicado por zero resulte em 1
zero é par, certo? sim, pois pode ser escrito da forma de 2n, onde n pertence aos inteiros
sendo x um número natural, -x é múltiplo de x? Sim, pois basta pegar x e multiplicar por -1 que encontramos -x
sendo z um número inteiro negativo, z é múltiplo de z? Sim, tais perguntando se todo número é multiplo de si mesmo
sendo z um número inteiro negativo, -z é múltiplo de z? Sim, pois basta pegar -z e multiplicar por -1 que encontramos x

A resposta é 3? Sim, pelo menos foi o que vimos a cima


Bom estudo, :y:


Assunto: método de contagem
Autor: sinuca147 - Seg Mai 25, 2009 23:35

Obrigado, mas olha só este link
http://www.colegioweb.com.br/matematica ... ro-natural
neste link encontra-se a a frase:
Múltiplo de um número natural é qualquer número que possa ser obtido multiplicando o número natural por 0, 1, 2, 3, 4, 5, etc.

Para determinarmos os múltiplos de 15, por exemplo, devemos multiplicá-lo pela sucessão dos números naturais:

Ou seja, de acordo com este link -5 não poderia ser múltiplo de 5, assim como 5 não poderia ser múltiplo de -5, eu sempre achei que não interessava o sinal na questão dos múltiplos, assim como você me confirmou, mas e essa informação contrária deste site, tem alguma credibilidade?

Há e claro, a coisa mais bacana você esqueceu, quero saber se existe algum método de contagem diferente do manual neste caso:
Para determinar os elementos do conjunto A, eu tive de basicamente fazer um lista de vinte dividido por todos os números naturais maiores que zero e menores que vinte e um, finalmente identificando como elementos do conjunto A os números 1, 2, 4, 5, 10 e 20. Acho que procedi de maneira correta, mas fiquei pensando aqui se não existiria um método mais "sofisticado" e prático para que eu pudesse identificar ou ao menos contar o número de elementos do conjunto A, existe?