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Calculadora de Integrais com Radicais

Resolva seus problemas de matemática com nossa calculadora de Integrais com Radicais passo a passo. Melhore suas habilidades matemáticas com nossa extensa lista de problemas difíceis. Encontre todas as nossas calculadoras aqui.

4x2dx
Modo simbolico
Modo texto
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a
b
c
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g
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n
u
v
w
x
y
z
.
(◻)
+
-
×
◻/◻
/
÷
2

e
π
ln
log
log
lim
d/dx
Dx
|◻|
θ
=
>
<
>=
<=
sin
cos
tan
cot
sec
csc

asin
acos
atan
acot
asec
acsc

sinh
cosh
tanh
coth
sech
csch

asinh
acosh
atanh
acoth
asech
acsch

1

Aqui apresentamos um exemplo resolvido passo a passo de integrais com radicais. Esta solução foi gerada automaticamente pela nossa calculadora inteligente:

4x2dx\int\sqrt{4-x^2}dx
2

Podemos resolver a integral 4x2dx\int\sqrt{4-x^2}dx usando o método de integração de substituição trigonométrica. Tomamos a mudança de variável

x=2sin(θ)x=2\sin\left(\theta \right)

Derivar ambos os lados da equação x=2sin(θ)x=2\sin\left(\theta \right)

dx=ddθ(2sin(θ))dx=\frac{d}{d\theta}\left(2\sin\left(\theta \right)\right)

Encontre a derivada

ddθ(2sin(θ))\frac{d}{d\theta}\left(2\sin\left(\theta \right)\right)

Aplicamos a regra: ddx(cx)\frac{d}{dx}\left(cx\right)=cddx(x)=c\frac{d}{dx}\left(x\right)

2ddθ(sin(θ))2\frac{d}{d\theta}\left(\sin\left(\theta \right)\right)

Aplicamos a identidade trigonométrica: ddx(sin(θ))\frac{d}{dx}\left(\sin\left(\theta \right)\right)=cos(θ)=\cos\left(\theta \right), onde x=θx=\theta

2cos(θ)2\cos\left(\theta \right)
3

Agora, para reescrever dθd\theta em termos de dxdx, precisamos encontrar a derivada de xx. Portanto, precisamos calcular dxdx, podemos fazer isso derivando a equação da etapa anterior

dx=2cos(θ)dθdx=2\cos\left(\theta \right)d\theta

Aplicamos a regra: (ab)n\left(ab\right)^n=anbn=a^nb^n, onde a=2a=2, b=sin(θ)b=\sin\left(\theta \right) e n=2n=2

244sin(θ)2cos(θ)dθ\int2\sqrt{4- 4\sin\left(\theta \right)^2}\cos\left(\theta \right)d\theta

Aplicamos a regra: abab=ab=ab, onde ab=4sin(θ)2ab=- 4\sin\left(\theta \right)^2, a=1a=-1 e b=4b=4

244sin(θ)2cos(θ)dθ\int2\sqrt{4-4\sin\left(\theta \right)^2}\cos\left(\theta \right)d\theta
4

Substituindo na integral original, obtemos

244sin(θ)2cos(θ)dθ\int2\sqrt{4-4\sin\left(\theta \right)^2}\cos\left(\theta \right)d\theta
5

Fatore o polinômio 44sin(θ)24-4\sin\left(\theta \right)^2 pelo seu máximo divisor comum (MDC): 44

24(1sin(θ)2)cos(θ)dθ\int2\sqrt{4\left(1-\sin\left(\theta \right)^2\right)}\cos\left(\theta \right)d\theta
6

Aplicamos a regra: (ab)n\left(ab\right)^n=anbn=a^nb^n, onde a=1sin(θ)2a=1-\sin\left(\theta \right)^2, b=4b=4 e n=12n=\frac{1}{2}

221sin(θ)2cos(θ)dθ\int2\cdot 2\sqrt{1-\sin\left(\theta \right)^2}\cos\left(\theta \right)d\theta
7

Aplicando a identidade trigonométrica: 1sin(θ)2=cos(θ)21-\sin\left(\theta \right)^2 = \cos\left(\theta \right)^2

22cos(θ)2cos(θ)dθ\int2\cdot 2\sqrt{\cos\left(\theta \right)^2}\cos\left(\theta \right)d\theta
8

Aplicamos a regra: cxdx\int cxdx=cxdx=c\int xdx, onde c=2c=2 e x=2cos(θ)2cos(θ)x=2\sqrt{\cos\left(\theta \right)^2}\cos\left(\theta \right)

2cos(θ)2cos(θ)dθ2\int\sqrt{\cos\left(\theta \right)^2}\cos\left(\theta \right)d\theta
9

Simplifique cos(θ)2\sqrt{\cos\left(\theta \right)^2} aplicando a potência de uma potência: (am)n=amn\left(a^m\right)^n=a^{m\cdot n}. Na expressão, mm é igual a 22 e nn é igual a 12\frac{1}{2}

2cos(θ)cos(θ)dθ2\int\cos\left(\theta \right)\cos\left(\theta \right)d\theta
10

Aplicamos a regra: xxx\cdot x=x2=x^2, onde x=cos(θ)x=\cos\left(\theta \right)

2cos(θ)2dθ2\int\cos\left(\theta \right)^2d\theta
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Aplicamos a regra: cos(θ)2dx\int\cos\left(\theta \right)^2dx=12θ+14sin(2θ)+C=\frac{1}{2}\theta +\frac{1}{4}\sin\left(2\theta \right)+C, onde x=θx=\theta

2(12θ+14sin(2θ))2\left(\frac{1}{2}\theta +\frac{1}{4}\sin\left(2\theta \right)\right)
12

Expresse a variável θ\theta em termos da variável original xx

2(12arcsin(x2)+14sin(2θ))2\left(\frac{1}{2}\arcsin\left(\frac{x}{2}\right)+\frac{1}{4}\sin\left(2\theta \right)\right)
13

Aplicamos a identidade trigonométrica: sin(2θ)\sin\left(2\theta \right)=2sin(θ)cos(θ)=2\sin\left(\theta \right)\cos\left(\theta \right), onde x=θx=\theta

2(12arcsin(x2)+2(14)sin(θ)cos(θ))2\left(\frac{1}{2}\arcsin\left(\frac{x}{2}\right)+2\left(\frac{1}{4}\right)\sin\left(\theta \right)\cos\left(\theta \right)\right)
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Aplicamos a regra: abc\frac{a}{b}c=cab=\frac{ca}{b}, onde a=1a=1, b=4b=4, c=2c=2, a/b=14a/b=\frac{1}{4} e ca/b=2(14)sin(θ)cos(θ)ca/b=2\left(\frac{1}{4}\right)\sin\left(\theta \right)\cos\left(\theta \right)

2(12arcsin(x2)+12sin(θ)cos(θ))2\left(\frac{1}{2}\arcsin\left(\frac{x}{2}\right)+\frac{1}{2}\sin\left(\theta \right)\cos\left(\theta \right)\right)

Aplicamos a regra: abcf\frac{a}{b}\frac{c}{f}=acbf=\frac{ac}{bf}, onde a=1a=1, b=2b=2, c=xc=x, a/b=12a/b=\frac{1}{2}, f=2f=2, c/f=x2c/f=\frac{x}{2} e a/bc/f=12x24x22a/bc/f=\frac{1}{2}\frac{x}{2}\frac{\sqrt{4-x^2}}{2}

2(12arcsin(x2)+x44x22)2\left(\frac{1}{2}\arcsin\left(\frac{x}{2}\right)+\frac{x}{4}\frac{\sqrt{4-x^2}}{2}\right)

Aplicamos a regra: abcf\frac{a}{b}\frac{c}{f}=acbf=\frac{ac}{bf}, onde a=xa=x, b=4b=4, c=4x2c=\sqrt{4-x^2}, a/b=x4a/b=\frac{x}{4}, f=2f=2, c/f=4x22c/f=\frac{\sqrt{4-x^2}}{2} e a/bc/f=x44x22a/bc/f=\frac{x}{4}\frac{\sqrt{4-x^2}}{2}

2(12arcsin(x2)+x4x28)2\left(\frac{1}{2}\arcsin\left(\frac{x}{2}\right)+\frac{x\sqrt{4-x^2}}{8}\right)
15

Expresse a variável θ\theta em termos da variável original xx

2(12arcsin(x2)+x4x28)2\left(\frac{1}{2}\arcsin\left(\frac{x}{2}\right)+\frac{x\sqrt{4-x^2}}{8}\right)
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Como a integral que estamos resolvendo é uma integral indefinida, quando terminarmos de integrar devemos somar a constante de integração CC

2(12arcsin(x2)+x4x28)+C02\left(\frac{1}{2}\arcsin\left(\frac{x}{2}\right)+\frac{x\sqrt{4-x^2}}{8}\right)+C_0

Aplicamos a regra: x(a+b)x\left(a+b\right)=xa+xb=xa+xb, onde a=12arcsin(x2)a=\frac{1}{2}\arcsin\left(\frac{x}{2}\right), b=x4x28b=\frac{x\sqrt{4-x^2}}{8}, x=2x=2 e a+b=12arcsin(x2)+x4x28a+b=\frac{1}{2}\arcsin\left(\frac{x}{2}\right)+\frac{x\sqrt{4-x^2}}{8}

2(12)arcsin(x2)+2(x4x28)+C02\cdot \left(\frac{1}{2}\right)\arcsin\left(\frac{x}{2}\right)+2\left(\frac{x\sqrt{4-x^2}}{8}\right)+C_0

Aplicamos a regra: abca\frac{b}{c}=bac=\frac{ba}{c}, onde a=2a=2, b=x4x2b=x\sqrt{4-x^2} e c=8c=8

2(12)arcsin(x2)+2x4x28+C02\cdot \left(\frac{1}{2}\right)\arcsin\left(\frac{x}{2}\right)+\frac{2x\sqrt{4-x^2}}{8}+C_0

Aplicamos a regra: abc\frac{ab}{c}=acb=\frac{a}{c}b, onde ab=2x4x2ab=2x\sqrt{4-x^2}, a=2a=2, b=x4x2b=x\sqrt{4-x^2}, c=8c=8 e ab/c=2x4x28ab/c=\frac{2x\sqrt{4-x^2}}{8}

2(12)arcsin(x2)+14x4x2+C02\cdot \left(\frac{1}{2}\right)\arcsin\left(\frac{x}{2}\right)+\frac{1}{4}x\sqrt{4-x^2}+C_0

Aplicamos a regra: abc\frac{a}{b}c=cab=\frac{ca}{b}, onde a=1a=1, b=2b=2, c=2c=2, a/b=12a/b=\frac{1}{2} e ca/b=2(12)arcsin(x2)ca/b=2\cdot \left(\frac{1}{2}\right)\arcsin\left(\frac{x}{2}\right)

212arcsin(x2)+14x4x2+C0\frac{2\cdot 1}{2}\arcsin\left(\frac{x}{2}\right)+\frac{1}{4}x\sqrt{4-x^2}+C_0

Aplicamos a regra: 1x1x=x=x, onde x=2x=2

22arcsin(x2)+14x4x2+C0\frac{2}{2}\arcsin\left(\frac{x}{2}\right)+\frac{1}{4}x\sqrt{4-x^2}+C_0

Aplicamos a regra: ab\frac{a}{b}=ab=\frac{a}{b}, onde a=2a=2, b=2b=2 e a/b=22a/b=\frac{2}{2}

arcsin(x2)+14x4x2+C0\arcsin\left(\frac{x}{2}\right)+\frac{1}{4}x\sqrt{4-x^2}+C_0
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Expanda e simplifique

arcsin(x2)+14x4x2+C0\arcsin\left(\frac{x}{2}\right)+\frac{1}{4}x\sqrt{4-x^2}+C_0

Resposta final para o problema

arcsin(x2)+14x4x2+C0\arcsin\left(\frac{x}{2}\right)+\frac{1}{4}x\sqrt{4-x^2}+C_0

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