Cálculo Exemplos

$2 \sin^{2} (x) + 1$

Etapa 1

Escreva $2 \sin^{2} (x) + 1$ como uma função.

$f (x) = 2 \sin^{2} (x) + 1$

Etapa 2

É possível determinar a função $F (x)$ encontrando a integral indefinida da derivada $f (x)$ .

$F (x) = \int f (x) d x$

Etapa 3

Estabeleça a integral para resolver.

$F (x) = \int 2 \sin^{2} (x) + 1 d x$

Etapa 4

Divida a integral única em várias integrais.

$\int 2 \sin^{2} (x) d x + \int d x$

Etapa 5

Como $2$ é constante com relação a $x$ , mova $2$ para fora da integral.

$2 \int \sin^{2} (x) d x + \int d x$

Etapa 6

Use a fórmula do arco metade para reescrever $\sin^{2} (x)$ como $\frac{1 - \cos (2 x)}{2}$ .

$2 \int \frac{1 - \cos (2 x)}{2} d x + \int d x$

Etapa 7

Como $\frac{1}{2}$ é constante com relação a $x$ , mova $\frac{1}{2}$ para fora da integral.

$2 (\frac{1}{2} \int 1 - \cos (2 x) d x) + \int d x$

Etapa 8

Simplifique.

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Etapa 8.1

Combine $\frac{1}{2}$ e $2$ .

$\frac{2}{2} \int 1 - \cos (2 x) d x + \int d x$

Etapa 8.2

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 8.2.1

Cancele o fator comum.

$\frac{2}{2} \int 1 - \cos (2 x) d x + \int d x$

Etapa 8.2.2

Reescreva a expressão.

$1 \int 1 - \cos (2 x) d x + \int d x$

Etapa 8.3

Multiplique $\int 1 - \cos (2 x) d x$ por $1$ .

$\int 1 - \cos (2 x) d x + \int d x$

Etapa 9

Divida a integral única em várias integrais.

$\int d x + \int - \cos (2 x) d x + \int d x$

Etapa 10

Aplique a regra da constante.

$x + C + \int - \cos (2 x) d x + \int d x$

Etapa 11

Como $- 1$ é constante com relação a $x$ , mova $- 1$ para fora da integral.

$x + C - \int \cos (2 x) d x + \int d x$

Etapa 12

Deixe $u = 2 x$ . Depois, $d u = 2 d x$ , então, $\frac{1}{2} d u = d x$ . Reescreva usando $u$ e $d$ $u$ .

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Etapa 12.1

Deixe $u = 2 x$ . Encontre $\frac{d u}{d x}$ .

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Etapa 12.1.1

Diferencie $2 x$ .

$\frac{d}{d x} [2 x]$

Etapa 12.1.2

Como $2$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $2 x$ em relação a $x$ é $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$2 \frac{d}{d x} [x]$

Etapa 12.1.3

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

$2 \cdot 1$

Etapa 12.1.4

Multiplique $2$ por $1$ .

$2$

Etapa 12.2

Reescreva o problema usando $u$ e $d u$ .

$x + C - \int \cos (u) \frac{1}{2} d u + \int d x$

Etapa 13

Combine $\cos (u)$ e $\frac{1}{2}$ .

$x + C - \int \frac{\cos (u)}{2} d u + \int d x$

Etapa 14

Como $\frac{1}{2}$ é constante com relação a $u$ , mova $\frac{1}{2}$ para fora da integral.

$x + C - (\frac{1}{2} \int \cos (u) d u) + \int d x$

Etapa 15

A integral de $\cos (u)$ com relação a $u$ é $\sin (u)$ .

$x + C - \frac{1}{2} (\sin (u) + C) + \int d x$

Etapa 16

Aplique a regra da constante.

$x + C - \frac{1}{2} (\sin (u) + C) + x + C$

Etapa 17

Simplifique.

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Etapa 17.1

Some $x$ e $x$ .

$C - \frac{1}{2} (\sin (u) + C) + 2 x + C$

Etapa 17.2

Simplifique.

$- \frac{1}{2} \sin (u) + 2 x + C$

Etapa 18

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $2 x$ .

$- \frac{1}{2} \sin (2 x) + 2 x + C$

Etapa 19

A resposta é a primitiva da função $f (x) = 2 \sin^{2} (x) + 1$ .

$F (x) =$ $- \frac{1}{2} \sin (2 x) + 2 x + C$