Aqui apresentamos um exemplo resolvido passo a passo de integrais cíclicas. Esta solução foi gerada automaticamente pela nossa calculadora inteligente:
Podemos resolver a integral $\int e^x\sin\left(4x\right)dx$ aplicando o método de integração por partes para calcular a integral do produto de duas funções, usando a seguinte fórmula
Aplicamos a identidade trigonométrica: $\frac{d}{dx}\left(\sin\left(\theta \right)\right)$$=\frac{d}{dx}\left(\theta \right)\cos\left(\theta \right)$, onde $x=4x$
Aplicamos a regra: $\frac{d}{dx}\left(nx\right)$$=n\frac{d}{dx}\left(x\right)$, onde $n=4$
Aplicamos a regra: $\frac{d}{dx}\left(x\right)$$=1$
Primeiro, identificamos $u$ e calculamos $du$
A seguir, identificamos $dv$ e calculamos $v$
Calcule a integral para encontrar $v$
Aplicamos a regra: $\int e^xdx$$=e^x+C$
Aplicamos a regra: $\int cxdx$$=c\int xdx$, onde $c=4$ e $x=e^x\cos\left(4x\right)$
Com os valores obtidos, substituímos $u$, $du$ e $v$ na fórmula geral
Podemos resolver a integral $\int e^x\cos\left(4x\right)dx$ aplicando o método de integração por partes para calcular a integral do produto de duas funções, usando a seguinte fórmula
Primeiro, identificamos $u$ e calculamos $du$
A seguir, identificamos $dv$ e calculamos $v$
Calcule a integral para encontrar $v$
Aplicamos a regra: $\int e^xdx$$=e^x+C$
Com os valores obtidos, substituímos $u$, $du$ e $v$ na fórmula geral
Multiplique o termo $-4$ por cada termo do polinômio $\left(e^x\cos\left(4x\right)+4\int e^x\sin\left(4x\right)dx\right)$
A integral $-4\int e^x\cos\left(4x\right)dx$ resulta em: $-4e^x\cos\left(4x\right)-16\int e^x\sin\left(4x\right)dx$
Quando a integral que estamos calculando aparece novamente na integração por partes (formou-se um ciclo), ela é resolvida como uma equação. Então o que fazemos é passar a integral repetida para o lado esquerdo da equação, com sinal oposto
Passe a integral cíclica para o lado esquerdo da equação
Adicionando as integrais
Movemos a parte constante $17$ dividindo o outro lado da equação
A integral nos dá o resultado
Depois de juntar os resultados de todas as integrais individuais, obtemos
Como a integral que estamos resolvendo é uma integral indefinida, quando terminarmos de integrar devemos somar a constante de integração $C$
Multiplique o termo $\frac{1}{17}$ por cada termo do polinômio $\left(e^x\sin\left(4x\right)-4e^x\cos\left(4x\right)\right)$
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