Cálculo Exemplos

Avalie a Integral integral de (7x^2-9x+54)/((x-3)*(x^2+9)) com relação a x
Etapa 1
Escreva a fração usando a decomposição da fração parcial.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Decomponha a fração e multiplique pelo denominador comum.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1
Para cada fator no denominador, crie uma fração usando o fator como denominador e um valor desconhecido como numerador. Como o fator no denominador é linear, coloque uma única variável em seu lugar .
Etapa 1.1.2
Para cada fator no denominador, crie uma fração usando o fator como denominador e um valor desconhecido como numerador. Como o fator é de 2ª ordem, os termos de são necessários no numerador. O número de termos necessários no numerador é sempre igual à ordem do fator no denominador.
Etapa 1.1.3
Multiplique cada fração na equação pelo denominador da expressão original. Nesse caso, o denominador é .
Etapa 1.1.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.1.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 1.1.5
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.5.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.1.5.2
Divida por .
Etapa 1.1.6
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.6.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.6.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.1.6.1.2
Divida por .
Etapa 1.1.6.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.1.6.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.1.6.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.6.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.1.6.4.2
Divida por .
Etapa 1.1.6.5
Expanda usando o método FOIL.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.6.5.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.1.6.5.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.1.6.5.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.1.6.6
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.6.6.1
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.6.6.1.1
Mova .
Etapa 1.1.6.6.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.1.6.6.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.1.6.6.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.1.7
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.7.1
Mova .
Etapa 1.1.7.2
Mova .
Etapa 1.2
Crie equações para as variáveis da fração parcial e use-as para estabelecer um sistema de equações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.1
Para criar uma equação para as variáveis de fração parcial, equacione os coeficientes de de cada lado da equação. Para que a equação seja igual, os coeficientes equivalentes em cada lado da equação devem ser iguais.
Etapa 1.2.2
Para criar uma equação para as variáveis de fração parcial, equacione os coeficientes de de cada lado da equação. Para que a equação seja igual, os coeficientes equivalentes em cada lado da equação devem ser iguais.
Etapa 1.2.3
Para criar uma equação para as variáveis de fração parcial, equacione os coeficientes dos termos que não contêm . Para que a equação seja igual, os coeficientes equivalentes em cada lado da equação devem ser iguais.
Etapa 1.2.4
Monte o sistema de equações para encontrar os coeficientes das frações parciais.
Etapa 1.3
Resolva o sistema de equações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.1
Resolva em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.1.1
Reescreva a equação como .
Etapa 1.3.1.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 1.3.2
Substitua todas as ocorrências de por em cada equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.2.1
Substitua todas as ocorrências de em por .
Etapa 1.3.2.2
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.2.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.2.2.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.3.2.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.3.2.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 1.3.3
Reordene e .
Etapa 1.3.4
Resolva em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.4.1
Reescreva a equação como .
Etapa 1.3.4.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 1.3.5
Substitua todas as ocorrências de por em cada equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.5.1
Substitua todas as ocorrências de em por .
Etapa 1.3.5.2
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.5.2.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.5.2.1.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.5.2.1.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.3.5.2.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.3.5.2.1.1.3
Multiplique por .
Etapa 1.3.5.2.1.2
Simplifique somando os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.5.2.1.2.1
Some e .
Etapa 1.3.5.2.1.2.2
Subtraia de .
Etapa 1.3.6
Resolva em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.6.1
Reescreva a equação como .
Etapa 1.3.6.2
Mova todos os termos que não contêm para o lado direito da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.6.2.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 1.3.6.2.2
Subtraia de .
Etapa 1.3.6.3
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.6.3.1
Divida cada termo em por .
Etapa 1.3.6.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.6.3.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.6.3.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.3.6.3.2.1.2
Divida por .
Etapa 1.3.6.3.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.6.3.3.1
Divida por .
Etapa 1.3.7
Substitua todas as ocorrências de por em cada equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.7.1
Substitua todas as ocorrências de em por .
Etapa 1.3.7.2
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.7.2.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.7.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 1.3.7.2.1.2
Some e .
Etapa 1.3.7.3
Substitua todas as ocorrências de em por .
Etapa 1.3.7.4
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.7.4.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.7.4.1.1
Multiplique por .
Etapa 1.3.7.4.1.2
Some e .
Etapa 1.3.8
Liste todas as soluções.
Etapa 1.4
Substitua cada um dos coeficientes de fração parcial em pelos valores encontrados para , e .
Etapa 1.5
Multiplique por .
Etapa 2
Divida a integral única em várias integrais.
Etapa 3
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 4
Deixe . Depois, . Reescreva usando e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1
Deixe . Encontre .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.1
Diferencie .
Etapa 4.1.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.5
Some e .
Etapa 4.2
Reescreva o problema usando e .
Etapa 5
A integral de com relação a é .
Etapa 6
Divida a fração em duas frações.
Etapa 7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 8
Divida a integral única em várias integrais.
Etapa 9
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 10
Deixe . Depois, , então, . Reescreva usando e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.1
Deixe . Encontre .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.1.1
Diferencie .
Etapa 10.1.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 10.1.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 10.1.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 10.1.5
Some e .
Etapa 10.2
Reescreva o problema usando e .
Etapa 11
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.1
Multiplique por .
Etapa 11.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 12
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 13
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.1
Combine e .
Etapa 13.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 13.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 13.3
Multiplique por .
Etapa 14
A integral de com relação a é .
Etapa 15
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 16
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 17
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 17.1
Multiplique por .
Etapa 17.2
Reordene e .
Etapa 17.3
Reescreva como .
Etapa 18
A integral de com relação a é .
Etapa 19
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.1
Combine e .
Etapa 19.2
Simplifique.
Etapa 20
Substitua novamente para cada variável de substituição de integração.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 20.1
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 20.2
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 21
Reordene os termos.