Matemática, perguntado por Usuário anônimo, 5 meses atrás

Calcule o valor da integral indefinida usando o método pra decompor em frações parciais.
teorema a ser usado: ∫\frac{P(x)}{(x-\alpha)(x-\beta ) }= A In |x-\alpha |+BIn|x-\beta |+k

Anexos:

elanedourado: kk
elanedourado: que é isso gente
elanedourado: ñ pode fazer isso não gente
elanedourado: kk
elanedourado: pois é

Soluções para a tarefa

Respondido por elizeugatao
14

\displaystyle \int \frac{\text x^2+3\text x+1}{\text x^2-2\text x-3}\text {dx} \\\\\\ \int \frac{\text x^2-2\text x-3+5\text x+4}{\text x^2-2\text x-3}\text {dx} \\\\\\ \int (\frac{5\text x+4}{\text x^2-2\text x-3}+\frac{\text x^2-2\text x-3}{\text x^2-2\text x-3})\text{dx} \\\\\\ \int\frac{5\text x+4}{\text x^2-2\text x-3}\text{dx}+\int 1 \text{dx} \\\\\\ \int \frac{5\text x+4}{(\text x+1)(\text x-3)}\text{dx} + \text x\\\\\\ \underline{\text{Fa{\c c}amos} }:

\displaystyle \frac{5\text x+4}{(\text x+1)(\text x-3)}= \frac{\text A}{(\text x+1)}+\frac{\text B}{(\text x-3)} \\\\\\ \frac{5\text x+4}{(\text x+1)(\text x-3)}  = \frac{\text {Ax}-3\text A+\text {Bx}+\text B}{(\text x+1)(\text x-3)} \\\\\\ \frac{5\text x +4}{(\text x+1)(\text x-3) } = \frac{(\text{A+B})\text x-3\text A+\text B}{(\text x+1)(\text x-3) } \\\\\\ \left \{ {{\text{A+B}=5} \atop {-3\text {A+ B}=4}} \right.  \to 4\text A = 1 \to \boxed{\text A = \frac{1}{4} \ ; \ \text B = \frac{19}{4}}

Daí :

\displaystyle \int \frac{5\text x+4}{(\text x+1)(\text x-3)}\text {dx}+\text x  = \int \frac{1}{4(\text x+1)}\text{dx}+\int \frac{19}{4(\text x-3)}\text{dx} +\text x \\\\\\ \frac{1}{4}\int \frac{\text {dx}}{\text x+1}+\frac{19}{4}\int \frac{\text{dx}}{\text x-3} \\\\\\\ \underline{\text{Portanto}} :  \\\\ \int \frac{\text x^2+3\text x+1}{\text x^2-2\text x-3}\text{dx}=   \boxed{\frac{1}{4}.\text{ln }|\text x+1| + \frac{19}{4}.\text{ln }|\text x-3| + \text x +\text C\ }\checkmark  


Genio1617: seu, apenas no caso
Genio1617: español c:
elanedourado: aqui é Brasil
Genio1617: oooooh
MuriloAnswersGD: Hehe
Emerre: Perfeita!!!
JovemLendário: Parabéns !
Respondido por MuriloAnswersGD
18

Resultado da integral

 \Large \boxed{\boxed{ \sf\dfrac{19}{4} ln | x - 3 | + \dfrac{1}{4} ln | x + 1 | + k }}

  • Com K € aos reais

Temos a Seguinte Integral indefinida:

 \Large  \boxed{\boxed{\displaystyle\int \sf \dfrac{x^{2}+3x+1}{x^{2} -2x-3} dx }}

Com o Teorema:

 \displaystyle \int \sf \dfrac{P(x)}{(x-\alpha)(x-\beta ) }= A  \: In |x-\alpha |+B \: In|x-\beta |+k

Vamos lá, Primeiramente temos que fatorar o Denominador, Veja Abaixo

 \displaystyle\int \sf \dfrac{x^{2}+3x+1}{x^{2} -2x-3} dx = \displaystyle\int \sf \dfrac{x^{2}+3x+1}{(x - 3).(x + 1)} dx

Queremos encontar o valor de A e B, vamos começar a decompor a integral por frações parciais.

 \Large\sf \dfrac{x^{2}+3x+1}{(x - 3).(x + 1)} =  \dfrac{A}{(x - 3)}  +  \dfrac{B}{(x + 1)}

  • Primeiramente Multiplicamos o Denominador da fração A com os termos da integral e depois Multiplicamos com o Denominador da fração B

 \large  \boxed{ \begin{array}{c} \\ \sf \dfrac{x^2+3x+1}{(x - 3).(x + 1)} =  \dfrac{A}{(x - 3)}  +  \dfrac{B}{(x + 1)} \\  \\\sf \dfrac{(x - 3).x^2+3x+1}{(x - 3).(x + 1)} =  \dfrac{A}{(x - 3).(x - 3)}  +  (x - 3).\dfrac{B}{(x + 1)} \\  \\\sf \dfrac{ \cancel{(x - 3)}.x^2+3x+1}{ \cancel{(x - 3)}.(x + 1)} =  \dfrac{A}{ \cancel{(x - 3).(x - 3)}}  + (x - 3). \dfrac{B}{(x + 1)} \\  \\\sf \dfrac{x^2+3x+1}{(x + 1)} = A   +  (x - 3).\dfrac{B}{(x + 1)} \\  \:  \end{array}}

Temos x - 3, Logo x = 3, vamos substituir as Incógnitas x por 3

\large  \boxed{\begin{array}{c} \\ \sf \dfrac{x^2+3x+1}{(x + 1)} = A   +  (x - 3).\dfrac{B}{(x + 1)}  \\\\\sf \dfrac{3^2+3.3+1}{(3 + 1)} = A   +  (3 - 3).\dfrac{B}{(3 + 1)} \\\\ \sf \dfrac{3^2+10}{4} = A   +  0.\dfrac{B}{(4)} \\\\ \sf \dfrac{19}{4} = A \\\: \end{array}}

  • Achando valor de B:

 \large  \boxed{ \begin{array}{c} \\ \sf \dfrac{x^2+3x+1}{(x - 3).(x + 1)} =  \dfrac{A}{(x - 3)}  +  \dfrac{B}{(x + 1)} \\  \\ \sf \dfrac{(x  + 1).x^2+3x+1}{(x - 3).(x + 1)} =  \dfrac{A}{(x - 3)}  + \dfrac{B}{(x + 1).(x + 1)} \\ \: \end{array}}

 \large \boxed{\begin{array}{c}  \\ \sf \dfrac{ \cancel{(x  + 1)}.x^2+3x+1}{(x - 3). \cancel{(x + 1)}} =  \dfrac{A}{ x - 3}  + \dfrac{B}{ \cancel{(x + 1) .(x + 1)}} \\  \\\sf \dfrac{x^2+3x+1}{(x  - 3)} =  (x + 1).\dfrac{A}{x - 3}   +  B \\  \:  \end{array}}

Temos x + 1, Logo x = -1, vamos substituir as Incógnitas x por -1

   \large \boxed{ \begin{array}{c} \\ \sf \dfrac{x^2+3x+1}{(x  - 3)} =  (x + 1).\dfrac{A}{x - 3}   +  B \\  \\  \sf \dfrac{ (- 1)^2+3( - 1)+1}{( - 1- 3)} =  ( - 1 + 1).\dfrac{A}{ - 1- 3}   +  B \\  \\ \sf \dfrac{ 1  - 3+1}{ - 4} =  0.\dfrac{A}{  - 4}   +  B \\  \\ \sf \dfrac{ 1  - 3+1}{ - 4} =   +  B \\  \\ \sf \dfrac{  - 1}{ - 4} =   B  \\  \\ \sf \dfrac{1}{ 4} =   B  \\\: \end{array}}

Achamos o valor de A e B, vamos lá na nossa Integral indefinida e refaze-la, aplicando algumas manipulações Álgebricas. Veja Abaixo

 \large \begin{array}{c} \\ \displaystyle\int \sf \Bigg( \frac{A}{x - 3}  +  \dfrac{B}{x + 1} \Bigg)dx \\  \\\displaystyle\int \sf \Bigg( \frac{19}{4(x - 3)}  +  \dfrac{1}{4(x + 1)} \Bigg) dx \\  \\ \displaystyle\int \Bigg( \sf  \dfrac{19}{4(x - 3)}\Bigg)dx + \displaystyle\int \Bigg(\sf \dfrac{1}{4(x   + 1)}\Bigg)dx \\  \\ \dfrac{19}{4}  \displaystyle\int \Bigg( \sf \dfrac{dx}{(x   - 3)}\Bigg) + \dfrac{1}{4}  \displaystyle\int \Bigg( \sf \dfrac{dx}{(x   + 1)}\Bigg) \\\: \end{array}

Aplicando Teorema - Resposta:

 \Large \boxed{\boxed{ \sf\dfrac{19}{4} ln | x - 3 | + \dfrac{1}{4} ln | x + 1 | + k }}

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

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

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

Anexos:

MuriloAnswersGD: ◉^_
MuriloAnswersGD: nada xD
TheNinjaTaurus: Deu aula!!
Incrível
MuriloAnswersGD: Muitooo Obrigado Pessoal !! :D
JovemLendário: Muito de parabéns viu =D
MuriloAnswersGD: muito obrigado Jovem lendáriano ! :D
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