Cálculo Exemplos

$\int \frac{\csc (\sqrt{x}) \cot (\sqrt{x})}{\sqrt{x}} d x$

Etapa 1

Aplique regras básicas de expoentes.

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Etapa 1.1

Use $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescrever $\sqrt{x}$ como $x^{\frac{1}{2}}$ .

$\int \frac{\csc (x^{\frac{1}{2}}) \cot (\sqrt{x})}{\sqrt{x}} d x$

Etapa 1.2

Use $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescrever $\sqrt{x}$ como $x^{\frac{1}{2}}$ .

$\int \frac{\csc (x^{\frac{1}{2}}) \cot (x^{\frac{1}{2}})}{\sqrt{x}} d x$

Etapa 1.3

Use $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescrever $\sqrt{x}$ como $x^{\frac{1}{2}}$ .

$\int \frac{\csc (x^{\frac{1}{2}}) \cot (x^{\frac{1}{2}})}{x^{\frac{1}{2}}} d x$

Etapa 1.4

Mova $x^{\frac{1}{2}}$ para fora do denominador, elevando-o à $- 1$ potência.

$\int \csc (x^{\frac{1}{2}}) \cot (x^{\frac{1}{2}}) {(x^{\frac{1}{2}})}^{- 1} d x$

Etapa 1.5

Multiplique os expoentes em ${(x^{\frac{1}{2}})}^{- 1}$ .

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Etapa 1.5.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\int \csc (x^{\frac{1}{2}}) \cot (x^{\frac{1}{2}}) x^{\frac{1}{2} \cdot - 1} d x$

Etapa 1.5.2

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

$\int \csc (x^{\frac{1}{2}}) \cot (x^{\frac{1}{2}}) x^{\frac{- 1}{2}} d x$

Etapa 1.5.3

Mova o número negativo para a frente da fração.

$\int \csc (x^{\frac{1}{2}}) \cot (x^{\frac{1}{2}}) x^{- \frac{1}{2}} d x$

Etapa 2

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

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Etapa 2.1

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

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Etapa 2.1.1

Diferencie $x^{\frac{1}{2}}$ .

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

Etapa 2.1.2

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

$\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1}$

Etapa 2.1.3

Para escrever $- 1$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{2}{2}$ .

$\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}}$

Etapa 2.1.4

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

$\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}}$

Etapa 2.1.5

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}}$

Etapa 2.1.6

Simplifique o numerador.

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Etapa 2.1.6.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 2}{2}}$

Etapa 2.1.6.2

Subtraia $2$ de $1$ .

$\frac{1}{2} x^{\frac{- 1}{2}}$

Etapa 2.1.7

Mova o número negativo para a frente da fração.

$\frac{1}{2} x^{- \frac{1}{2}}$

Etapa 2.1.8

Simplifique.

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Etapa 2.1.8.1

Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{x^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 2.1.8.2

Multiplique $\frac{1}{2}$ por $\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 2.2

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

$\int 2 (\csc (u) \cot (u)) d u$

Etapa 3

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

$2 \int \csc (u) \cot (u) d u$

Etapa 4

Como a derivada de $- \csc (u)$ é $\csc (u) \cot (u)$ , a integral de $\csc (u) \cot (u)$ é $- \csc (u)$ .

$2 (- \csc (u) + C)$

Etapa 5

Simplifique.

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Etapa 5.1

Simplifique.

$2 (- \csc (u)) + C$

Etapa 5.2

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$- 2 \csc (u) + C$

Etapa 6

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

$- 2 \csc (x^{\frac{1}{2}}) + C$