Exercício

$\int\left(x^2+x\right)\cdot\cos\left(x\right)$

Solução explicada passo a passo

1

Podemos resolver a integral $\int\left(x^2+x\right)\cos\left(x\right)dx$ aplicando o método tabular de integração por partes, que nos permite integrar sucessivamente integrais da forma $\int P(x)T(x) dx$ por partes. $P(x)$ é normalmente um polinômio e $T(x)$ é uma função transcendente como $\sin(x)$, $\cos(x)$ e $e^x$. O primeiro passo é escolher as funções $P(x)$ e $T(x)$

$\begin{matrix}P(x)=\left(x^2+x\right) \\ T(x)=\cos\left(x\right)\end{matrix}$
2

Diferencie $P(x)$ até que se torne $0$

$0$
3

Integre $T(x)$ tantas vezes quantas tivemos que derivar $P(x)$, então devemos integrar $\cos\left(x\right)$ um total de $3$ vezes

$-\sin\left(x\right)$
4

Com as derivadas e integrais de ambas as funções construímos a seguinte tabela

$\begin{matrix}\mathrm{Derivadas} & \mathrm{Sinal} & \mathrm{Integrales} \\ & & \cos\left(x\right) \\ x^2+x & + & \sin\left(x\right) \\ 2x+1 & - & -\cos\left(x\right) \\ 2 & + & -\sin\left(x\right) \\ 0 & & \end{matrix}$
5

Então, a solução consiste na soma dos produtos das derivadas e das integrais conforme tabela anterior. O primeiro termo consiste no produto da função polinomial e da primeira integral. O segundo termo é o produto da primeira derivada pela segunda integral e assim por diante.

$\left(x^2+x\right)\sin\left(x\right)+\left(2x+1\right)\cos\left(x\right)-2\sin\left(x\right)$
6

Multiplique o termo $\sin\left(x\right)$ por cada termo do polinômio $\left(x^2+x\right)$

$x^2\sin\left(x\right)+x\sin\left(x\right)+\left(2x+1\right)\cos\left(x\right)-2\sin\left(x\right)$
7

Aplicamos a regra: $x\left(a+b\right)$$=xa+xb$, onde $a=2x$, $b=1$, $x=\cos\left(x\right)$ e $a+b=2x+1$

$x^2\sin\left(x\right)+x\sin\left(x\right)+2x\cos\left(x\right)+\cos\left(x\right)-2\sin\left(x\right)$
8

Como a integral que estamos resolvendo é uma integral indefinida, quando terminarmos de integrar devemos somar a constante de integração $C$

$x^2\sin\left(x\right)+x\sin\left(x\right)+2x\cos\left(x\right)+\cos\left(x\right)-2\sin\left(x\right)+C_0$

Resposta final para o problema

$x^2\sin\left(x\right)+x\sin\left(x\right)+2x\cos\left(x\right)+\cos\left(x\right)-2\sin\left(x\right)+C_0$

Como devo resolver esse problema?

  • Escolha uma opção
  • Integrar por frações parciais
  • Integrar por mudança de variável
  • Integrar por partes
  • Integrar pelo método tabular
  • Integrar por substituição trigonométrica
  • Integração por Substituição de Weierstrass
  • Integrar com identidades trigonométricas
  • Integrar usando integrais básicas
  • Produto de Binômios com Termo Comum
  • Carregue mais...
Não consegue encontrar um método? Diga-nos para que possamos adicioná-lo.
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ln
log
log
lim
d/dx
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<
>=
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tan
cot
sec
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asin
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acot
asec
acsc

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cosh
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sech
csch

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acoth
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