Matemática, perguntado por LucasJairo, 1 ano atrás

Calcule a integral por partes

Anexos:

Lukyo: ∫ x cos 3x dx

Soluções para a tarefa

Respondido por deividsilva784
0
Olá lucas!

Pela regra do "LIATE"

u = x
dv = Cos3xdx
----------------------------------------

Derivando "x implicitame em relação a u"

 \\ u = x
 \\ 
 \\  \frac{d}{du} (u) = \frac{d}{du} (x)
 \\ 
 \\ 1 =  1\frac{dx}{du} 
 \\ 
 \\ 1du = 1dx
 \\ 
 \\ du = dx
---------------------------------------

Achando nosso "dv"

dv = Cos(3x)dx

Integrando ambos os lados, teremos:

  \\ \int\limits dv {} \, = \int\limits Cos(3x)dx{} \, 
 \\ 
 \\ v = \int\limits Cos(3x)dx{} \,

Recorrendo a seguinte formula de integral:

 \\  \int\limits Cos(kx) {} \, dx =  \frac{Sen(kx)}{k}

Como nesse caso, k = 3:

Então,

 \\ \int\limits Cos(3x)dx{} \, =  \frac{Sen(3x)}{3}
--------------------------------------------------------

Substituindo na integral por partes:

 \\ \int\limits udv{} \,= uv-\int\limits vdu{} \,
 \\ 
 \\ \int\limits udv{} \,=  \frac{xSen(3x)}{3} -  \int\limits { \frac{Sen(3x)}{3} } \, dx
--------------------------------------------------------

Aplicando outra formula para a segunda integral:

 \\ \int\limits Sen(kx){} \,dx = - \frac{Cos(kx)}{k}

Então,

 \\  \int\limits  \frac{Sen(3x)}{3}  {} \, dx =  \frac{1}{3}  \int\limits Sen(3x) {} \, dx 
 \\ 
 \\   \frac{1}{3}  \int\limits Sen(3x) {} \, dx  = \frac{1}{3} [ - \frac{Cos(3x)}{3} ]
 \\ 
 \\  \frac{1}{3}  \int\limits Sen(3x) {} \, dx = - \frac{Cos(3x)}{9}
--------------------------------------------------

Substituindo na nossa integral maior essas informações:

 \\  \int\limits  {xCos(3x)} \, dx =  \frac{xSen(3x)}{3} -  \int\limits    \frac{Sen(3x)}{3} \, dx =
 \\ 
 \\  \int\limits  {xCos(3x)} \, dx =  \frac{xSen(3x)}{3} -  [- \frac{Cos(3x)}{9} ]
 \\ 
 \\  \int\limits  {xCos(3x)} \, dx =  \frac{xSen(3x)}{3} + \frac{Cos(3x)}{9} 
 \\ 
 \\  \int\limits  {xCos(3x)} \, dx =  \frac{1}{3} [ xSen(3x) + \frac{Cos(3x)}{3}]

Colocando nossa constante "K"

 \\    \int\limits  {xCos(3x)} \, dx =  \frac{1}{3} [ xSen(3x) + \frac{Cos(3x)}{3}] +K
Respondido por Usuário anônimo
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\sf \displaystyle \int \:x~cos \left(3x\right)dx\\\\\\=\int \frac{u~cos \left(u\right)}{9}du\\\\\\=\frac{1}{9}\cdot \int \:u~cos \left(u\right)du\\\\\\=\frac{1}{9}\left(u~sin \left(u\right)-\int sin \left(u\right)du\right)\\\\\\=\frac{1}{9}\left(u~sin \left(u\right)-\left(-cos \left(u\right)\right)\right)\\\\\\=\frac{1}{9}\left(3x~sin \left(3x\right)-\left(-cos \left(3x\right)\right)\right)\\\\\\=\frac{1}{9}\left(3x~sin \left(3x\right)+cos \left(3x\right)\right)\\\\\\

\to \boxed{\sf =\frac{1}{9}\left(3x~sin \left(3x\right)+cos \left(3x\right)\right)+C}

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