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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Deixe , em que . Depois, . Como , é positivo.
Etapa 2
Etapa 2.1
Simplifique .
Etapa 2.1.1
Simplifique cada termo.
Etapa 2.1.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 2.1.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 2.1.2
Fatore de .
Etapa 2.1.3
Fatore de .
Etapa 2.1.4
Fatore de .
Etapa 2.1.5
Aplique a identidade trigonométrica fundamental.
Etapa 2.1.6
Reescreva como .
Etapa 2.1.7
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 2.2
Simplifique.
Etapa 2.2.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.2.5
Some e .
Etapa 3
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 4
Eleve à potência de .
Etapa 5
Usando a fórmula de Pitágoras, reescreva como .
Etapa 6
Etapa 6.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 6.2
Simplifique cada termo.
Etapa 7
Divida a integral única em várias integrais.
Etapa 8
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 9
A integral de com relação a é .
Etapa 10
Fatore de .
Etapa 11
Integre por partes usando a fórmula , em que e .
Etapa 12
Eleve à potência de .
Etapa 13
Eleve à potência de .
Etapa 14
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 15
Etapa 15.1
Some e .
Etapa 15.2
Reordene e .
Etapa 16
Usando a fórmula de Pitágoras, reescreva como .
Etapa 17
Etapa 17.1
Reescreva a exponenciação como um produto.
Etapa 17.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 17.3
Reordene e .
Etapa 18
Eleve à potência de .
Etapa 19
Eleve à potência de .
Etapa 20
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 21
Some e .
Etapa 22
Eleve à potência de .
Etapa 23
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 24
Some e .
Etapa 25
Divida a integral única em várias integrais.
Etapa 26
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 27
A integral de com relação a é .
Etapa 28
Etapa 28.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 28.2
Multiplique por .
Etapa 29
Ao resolver , descobrimos que = .
Etapa 30
Multiplique por .
Etapa 31
Simplifique.
Etapa 32
Etapa 32.1
Multiplique por .
Etapa 32.2
Some e .
Etapa 32.3
Combine e .
Etapa 32.4
Cancele o fator comum de e .
Etapa 32.4.1
Fatore de .
Etapa 32.4.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 32.4.2.1
Fatore de .
Etapa 32.4.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 32.4.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 32.4.2.4
Divida por .
Etapa 33
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 34
Etapa 34.1
Simplifique cada termo.
Etapa 34.1.1
As funções secante e arco secante são inversos.
Etapa 34.1.2
Desenhe um triângulo no plano com os vértices , e a origem. Então, será o ângulo entre o eixo x positivo e o raio que começa na origem e cruza . Portanto, é .
Etapa 34.1.3
Reescreva como .
Etapa 34.1.4
Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, em que e .
Etapa 34.1.5
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 34.1.6
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 34.1.7
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 34.1.8
Combine e .
Etapa 34.1.9
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 34.1.10
Multiplique por .
Etapa 34.1.11
Multiplique por .
Etapa 34.1.12
Multiplique por .
Etapa 34.1.13
Reescreva como .
Etapa 34.1.13.1
Fatore a potência perfeita de .
Etapa 34.1.13.2
Fatore a potência perfeita de .
Etapa 34.1.13.3
Reorganize a fração .
Etapa 34.1.14
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 34.1.15
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 34.1.16
Multiplique .
Etapa 34.1.16.1
Multiplique por .
Etapa 34.1.16.2
Multiplique por .
Etapa 34.1.17
Combine e .
Etapa 34.1.18
Simplifique cada termo.
Etapa 34.1.18.1
As funções secante e arco secante são inversos.
Etapa 34.1.18.2
Desenhe um triângulo no plano com os vértices , e a origem. Então, será o ângulo entre o eixo x positivo e o raio que começa na origem e cruza . Portanto, é .
Etapa 34.1.18.3
Reescreva como .
Etapa 34.1.18.4
Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, em que e .
Etapa 34.1.18.5
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 34.1.18.6
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 34.1.18.7
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 34.1.18.8
Combine e .
Etapa 34.1.18.9
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 34.1.18.10
Multiplique por .
Etapa 34.1.18.11
Multiplique por .
Etapa 34.1.18.12
Multiplique por .
Etapa 34.1.18.13
Reescreva como .
Etapa 34.1.18.13.1
Fatore a potência perfeita de .
Etapa 34.1.18.13.2
Fatore a potência perfeita de .
Etapa 34.1.18.13.3
Reorganize a fração .
Etapa 34.1.18.14
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 34.1.18.15
Combine e .
Etapa 34.1.19
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 34.1.20
Remova os termos não negativos do valor absoluto.
Etapa 34.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 34.3
Combine e .
Etapa 34.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 34.5
Multiplique por .
Etapa 34.6
Cancele o fator comum de .
Etapa 34.6.1
Fatore de .
Etapa 34.6.2
Cancele o fator comum.
Etapa 34.6.3
Reescreva a expressão.
Etapa 35
Reordene os termos.