Cálculo Exemplos

$\int \frac{x^{2}}{x^{2} + 1} d x$

Etapa 1

Não foi possível concluir esta integral usando a substituição u. O Mathway usará outro método.

Etapa 2

Divida $x^{2}$ por $x^{2} + 1$ .

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Etapa 2.1

Estabeleça os polinômios a serem divididos. Se não houver um termo para cada expoente, insira um com valor de $0$ .

$x^{2}$

$0 x$

$1$

$x^{2}$

$0 x$

$0$

Etapa 2.2

Divida o termo de ordem mais alta no dividendo $x^{2}$ pelo termo de ordem mais alta no divisor $x^{2}$ .

							$1$
	$x^{2}$	+	$0 x$	+	$1$		$x^{2}$	+	$0 x$	+	$0$

Etapa 2.3

Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.

						$1$
$x^{2}$	+	$0 x$	+	$1$		$x^{2}$	+	$0 x$	+	$0$
					+	$x^{2}$	+	$0$	+	$1$

Etapa 2.4

A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em $x^{2} + 0 + 1$ .

						$1$
$x^{2}$	+	$0 x$	+	$1$		$x^{2}$	+	$0 x$	+	$0$
					-	$x^{2}$	-	$0$	-	$1$

Etapa 2.5

Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.

						$1$
$x^{2}$	+	$0 x$	+	$1$		$x^{2}$	+	$0 x$	+	$0$
					-	$x^{2}$	-	$0$	-	$1$
									-	$1$

Etapa 2.6

A resposta final é o quociente mais o resto sobre o divisor.

$\int 1 - \frac{1}{x^{2} + 1} d x$

Etapa 3

Divida a integral única em várias integrais.

$\int d x + \int - \frac{1}{x^{2} + 1} d x$

Etapa 4

Aplique a regra da constante.

$x + C + \int - \frac{1}{x^{2} + 1} d x$

Etapa 5

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

$x + C - \int \frac{1}{x^{2} + 1} d x$

Etapa 6

Simplifique a expressão.

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Etapa 6.1

Reordene $x^{2}$ e $1$ .

$x + C - \int \frac{1}{1 + x^{2}} d x$

Etapa 6.2

Reescreva $1$ como $1^{2}$ .

$x + C - \int \frac{1}{1^{2} + x^{2}} d x$

Etapa 7

A integral de $\frac{1}{1^{2} + x^{2}}$ com relação a $x$ é $\arctan (x) + C$ .

$x + C - (\arctan (x) + C)$

Etapa 8

Simplifique.

$x - \arctan (x) + C$