Cálculo Exemplos

$\int \cos^{4} (x) \sin^{3} (x) d x$

Etapa 1

Fatore $\sin^{2} (x)$ .

$\int \cos^{4} (x) (\sin^{2} (x) \sin (x)) d x$

Etapa 2

Usando a fórmula de Pitágoras, reescreva $\sin^{2} (x)$ como $1 - \cos^{2} (x)$ .

$\int \cos^{4} (x) ((1 - \cos^{2} (x)) \sin (x)) d x$

Etapa 3

Deixe $u = \cos (x)$ . Depois, $d u = - \sin (x) d x$ , então, $- \frac{1}{\sin (x)} d u = d x$ . Reescreva usando $u$ e $d$ $u$ .

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Etapa 3.1

Deixe $u = \cos (x)$ . Encontre $\frac{d u}{d x}$ .

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Etapa 3.1.1

Diferencie $\cos (x)$ .

$\frac{d}{d x} [\cos (x)]$

Etapa 3.1.2

A derivada de $\cos (x)$ em relação a $x$ é $- \sin (x)$ .

$- \sin (x)$

Etapa 3.2

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

$\int - u^{4} (1 - u^{2}) d u$

Etapa 4

Multiplique $- u^{4} (1 - u^{2})$ .

$\int - u^{4} \cdot 1 - u^{4} (- u^{2}) d u$

Etapa 5

Simplifique.

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Etapa 5.1

Multiplique $- 1$ por $1$ .

$\int - u^{4} - u^{4} (- u^{2}) d u$

Etapa 5.2

Multiplique $- 1$ por $- 1$ .

$\int - u^{4} + 1 u^{4} u^{2} d u$

Etapa 5.3

Multiplique $u^{4}$ por $1$ .

$\int - u^{4} + u^{4} u^{2} d u$

Etapa 5.4

Multiplique $u^{4}$ por $u^{2}$ somando os expoentes.

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Etapa 5.4.1

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

$\int - u^{4} + u^{4 + 2} d u$

Etapa 5.4.2

Some $4$ e $2$ .

$\int - u^{4} + u^{6} d u$

Etapa 6

Divida a integral única em várias integrais.

$\int - u^{4} d u + \int u^{6} d u$

Etapa 7

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

$- \int u^{4} d u + \int u^{6} d u$

Etapa 8

De acordo com a regra da multiplicação de potências, a integral de $u^{4}$ com relação a $u$ é $\frac{1}{5} u^{5}$ .

$- (\frac{1}{5} u^{5} + C) + \int u^{6} d u$

Etapa 9

De acordo com a regra da multiplicação de potências, a integral de $u^{6}$ com relação a $u$ é $\frac{1}{7} u^{7}$ .

$- (\frac{1}{5} u^{5} + C) + \frac{1}{7} u^{7} + C$

Etapa 10

Simplifique.

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Etapa 10.1

Combine $\frac{1}{5}$ e $u^{5}$ .

$- (\frac{u^{5}}{5} + C) + \frac{1}{7} u^{7} + C$

Etapa 10.2

Simplifique.

$- \frac{1}{5} u^{5} + \frac{1}{7} u^{7} + C$

Etapa 11

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $\cos (x)$ .

$- \frac{1}{5} \cos^{5} (x) + \frac{1}{7} \cos^{7} (x) + C$