Integrais de Funções Racionais

 

Índice

Definições 1) e 2)

Funções próprias ou impróprias

Exemplo 1

Definição 3

Exemplo 2

Integrais de funções impróprias

Exemplo 3

Exemplo 4

Exemplo 5

Integrais de frações parciais

Exemplo 6

Exemplo 7

Exemplo 8

     

 

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Definições:
1) Uma função polinomial é uma função da forma 
f(x) = anxn + an-1xn-1 + ... + a1x + a0 tal que an, an-1, ... a1, a0 Î R.
Se  an ¹ 0, seu grau é igual a n.
2) Uma função racional é uma função da forma f(x) = p(x)/q(x) com p(x) e q(x)  funções polinomiais e q(x) ¹ 0 (isto é, não é a função identicamente nula)

 

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Funções racionais

 

 

Exemplo 1:

É racional própria, porque o grau do numerador é menor do que o grau do denominador.

É racional imprópria, porque o grau do numerador é igual ao grau do denominador.

É racional imprópria, porque o grau do numerador é maior do que o grau do denominador.

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Definição 3: Uma função racional f(x) = p(x)/q(x) é,

3.1) Própria  grau [p(x) ] < grau[q(x)]

3.2) Imprópria se grau[p(x) ] ³ grau[q(x)] ou  p(x) é a função identicamente nula.

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Exemplo 2: Toda função polinomial é uma função racional imprópria.

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Integrais de funções impróprias
No cálculo da integral de uma função racional imprópria (dividindo-se o numerador pelo denominador) escreve - se a função como soma de uma função polinomial e uma função racional própria.

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Exemplo 3:

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Exemplo 4:


Continue! (Veja aula anterior)

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Exemplo 5:

Usando integração por partes

u = arctg(x) Þ du = dx/(1 + x2)

dv = x Ü v = x2/2

Continue! (A última integral é imprópria)

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Integrais de frações parciais

São frações parciais funções da forma:

ax2 + bx + c não possui raízes reais)

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Exemplo 6:

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Exemplo 7:

t = x + 5 Þ dt = dx

t = x + 5 Þ dt = dx

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Exemplo 8:

Veja aula anterior.

Usando integração por partes para calcular I1 ...

u = x Þ du = dx

Portanto I

t = x2 – x + 1 Þ dt =(2x – 1)dx

Calculando I1 ...

z = x – 1/2 Þ dz = dx

Aplicando o mesmo método do exemplo 8.2) para a = ..

Portanto,

 

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