Cálculo Exemplos

$\int \frac{e^{\frac{1}{x^{3}}}}{x^{4}} d x$

Etapa 1

Deixe $u = \frac{1}{x^{3}}$ . Depois, $d u = - \frac{3}{x^{4}} d x$ , então, $1 d u = - \frac{3}{x^{4}} d x$ . Reescreva usando $u$ e $d$ $u$ .

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Etapa 1.1

Deixe $u = \frac{1}{x^{3}}$ . Encontre $\frac{d u}{d x}$ .

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Etapa 1.1.1

Diferencie $\frac{1}{x^{3}}$ .

$\frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$

Etapa 1.1.2

Aplique regras básicas de expoentes.

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Etapa 1.1.2.1

Reescreva $\frac{1}{x^{3}}$ como ${(x^{3})}^{- 1}$ .

$\frac{d}{d x} [{(x^{3})}^{- 1}]$

Etapa 1.1.2.2

Multiplique os expoentes em ${(x^{3})}^{- 1}$ .

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Etapa 1.1.2.2.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{d}{d x} [x^{3 \cdot - 1}]$

Etapa 1.1.2.2.2

Multiplique $3$ por $- 1$ .

$\frac{d}{d x} [x^{- 3}]$

Etapa 1.1.3

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = - 3$ .

$- 3 x^{- 4}$

Etapa 1.1.4

Simplifique.

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Etapa 1.1.4.1

Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$- 3 \frac{1}{x^{4}}$

Etapa 1.1.4.2

Combine os termos.

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Etapa 1.1.4.2.1

Combine $- 3$ e $\frac{1}{x^{4}}$ .

$\frac{- 3}{x^{4}}$

Etapa 1.1.4.2.2

Mova o número negativo para a frente da fração.

$- \frac{3}{x^{4}}$

Etapa 1.2

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

$\int - \frac{1}{3} e^{u} d u$

Etapa 2

Como $- \frac{1}{3}$ é constante com relação a $u$ , mova $- \frac{1}{3}$ para fora da integral.

$- \frac{1}{3} \int e^{u} d u$

Etapa 3

A integral de $e^{u}$ com relação a $u$ é $e^{u}$ .

$- \frac{1}{3} (e^{u} + C)$

Etapa 4

Simplifique.

$- \frac{1}{3} e^{u} + C$

Etapa 5

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $\frac{1}{x^{3}}$ .

$- \frac{1}{3} e^{\frac{1}{x^{3}}} + C$