Cálculo Exemplos

$\int 3 x^{2} e^{x^{3}} d x$

Etapa 1

Como $3$ é constante com relação a $x$ , mova $3$ para fora da integral.

$3 \int x^{2} e^{x^{3}} d x$

Etapa 2

Deixe $u_{2} = e^{x^{3}}$ . Depois, $d u_{2} = 3 x^{2} e^{x^{3}} d x$ , então, $\frac{1}{3} d u_{2} = x^{2} e^{x^{3}} d x$ . Reescreva usando $u_{2}$ e $d$ $u_{2}$ .

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Etapa 2.1

Deixe $u_{2} = e^{x^{3}}$ . Encontre $\frac{d u_{2}}{d x}$ .

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Etapa 2.1.1

Diferencie $e^{x^{3}}$ .

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

Etapa 2.1.2

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = e^{x}$ e $g (x) = x^{3}$ .

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Etapa 2.1.2.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{1}$ como $x^{3}$ .

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

Etapa 2.1.2.2

Diferencie usando a regra exponencial, que determina que $\frac{d}{d u_{1}} [a^{u_{1}}]$ é $a^{u_{1}} \ln (a)$ , em que $a$ = $e$ .

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

Etapa 2.1.2.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{1}$ por $x^{3}$ .

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

Etapa 2.1.3

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

$e^{x^{3}} (3 x^{2})$

Etapa 2.1.4

Simplifique.

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Etapa 2.1.4.1

Reordene os fatores de $e^{x^{3}} (3 x^{2})$ .

$3 e^{x^{3}} x^{2}$

Etapa 2.1.4.2

Reordene os fatores em $3 e^{x^{3}} x^{2}$ .

$3 x^{2} e^{x^{3}}$

Etapa 2.2

Reescreva o problema usando $u_{2}$ e $d u_{2}$ .

$3 \int \frac{1}{3} d u_{2}$

Etapa 3

Aplique a regra da constante.

$3 (\frac{1}{3} u_{2} + C)$

Etapa 4

Simplifique a resposta.

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Etapa 4.1

Reescreva $3 (\frac{1}{3} u_{2} + C)$ como $3 (\frac{1}{3}) u_{2} + C$ .

$3 (\frac{1}{3}) u_{2} + C$

Etapa 4.2

Simplifique.

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Etapa 4.2.1

Combine $3$ e $\frac{1}{3}$ .

$\frac{3}{3} u_{2} + C$

Etapa 4.2.2

Cancele o fator comum de $3$ .

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Etapa 4.2.2.1

Cancele o fator comum.

$\frac{3}{3} u_{2} + C$

Etapa 4.2.2.2

Reescreva a expressão.

$1 u_{2} + C$

Etapa 4.2.3

Multiplique $u_{2}$ por $1$ .

$u_{2} + C$

Etapa 4.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{2}$ por $e^{x^{3}}$ .

$e^{x^{3}} + C$