Cálculo Exemplos

$\frac{2}{x^{2} + 1} \cdot (d x)$

Etapa 1

Simplifique.

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Etapa 1.1

Combine $d$ e $\frac{2}{x^{2} + 1}$ .

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

Etapa 1.2

Combine $\frac{d \cdot 2}{x^{2} + 1}$ e $x$ .

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

Etapa 1.3

Mova $2$ para a esquerda de $d$ .

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

Etapa 2

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

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

Etapa 3

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

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Etapa 3.1

Deixe $u = x^{2} + 1$ . Encontre $\frac{d u}{d x}$ .

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Etapa 3.1.1

Diferencie $x^{2} + 1$ .

$\frac{d}{d x} [x^{2} + 1]$

Etapa 3.1.2

De acordo com a regra da soma, a derivada de $x^{2} + 1$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [1]$

Etapa 3.1.3

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 2$ .

$2 x + \frac{d}{d x} [1]$

Etapa 3.1.4

Como $1$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $1$ em relação a $x$ é $0$ .

$2 x + 0$

Etapa 3.1.5

Some $2 x$ e $0$ .

$2 x$

Etapa 3.2

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

$2 d \int \frac{1}{u} \cdot \frac{1}{2} d u$

Etapa 4

Simplifique.

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Etapa 4.1

Multiplique $\frac{1}{u}$ por $\frac{1}{2}$ .

$2 d \int \frac{1}{u \cdot 2} d u$

Etapa 4.2

Mova $2$ para a esquerda de $u$ .

$2 d \int \frac{1}{2 u} d u$

Etapa 5

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

$2 d (\frac{1}{2} \int \frac{1}{u} d u)$

Etapa 6

Simplifique.

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Etapa 6.1

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

$d (\frac{2}{2} \int \frac{1}{u} d u)$

Etapa 6.2

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

$\frac{2 d}{2} \int \frac{1}{u} d u$

Etapa 6.3

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 6.3.1

Cancele o fator comum.

$\frac{2 d}{2} \int \frac{1}{u} d u$

Etapa 6.3.2

Divida $d$ por $1$ .

$d \int \frac{1}{u} d u$

Etapa 7

A integral de $\frac{1}{u}$ com relação a $u$ é $\ln (| u |)$ .

$d (\ln (| u |) + C)$

Etapa 8

Simplifique.

$d \ln (| u |) + C$

Etapa 9

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $x^{2} + 1$ .

$d \ln (| x^{2} + 1 |) + C$