Integrais por substituições trigonométricas

Índice

1o Caso

Observação 1

Exemplo 1.1

Exemplo 1.2

2o Caso

Observação 2

Exemplo 2.1

Exemplo 2.2

3o Caso

Observação 3.1

Exemplo 3.1

Exemplo 3.2

Observação 3.2

Exemplo 3.3

 

 

 

1o Caso:

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Observação 1:

O domínio da função

 é    [-a, a], justamente o conjunto de valores

  que a.cos(t) e a.sen(t) podem assumir. Tomando a a substituição x = a.cos(t) 
 ou x = a.sen(t), na integral I, obtemos uma integral de função racional em sen(t) e cos(t)

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Exemplo 1.1

Seja a substituição

x = 2cos(t) Þ dx = -2sen(t)dt.

Temos então

 

Um triângulo retângulo, como na figura a seguir, facilita bastante a visualização das relações trigonométricas envolvidas nos cálculo.

  • t é um ângulo agudo do triângulo
  • Os lados do triângulo são os termos

    (Lembre-se do Teorema de Pitágoras!)

 

 

 

 

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Exemplo 1.2

 

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2o Caso:

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Observação 2

O domínio da função

 é (-¥ , -a] È [a, +¥ ), justamente o 

 conjunto de valores que a.sec(t)  e  a.cossec(t) podem assumir. Tomando a a substituição 
 x = a.sec(t) ou x = a.cossec(t) , na integral I, obtemos uma integral de função racional 
em sen(t) e cos(t)

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Exemplo 2.1

 

z = sen(t) Þ dz = cos(t)dt

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Exemplo 2.2

x2 - 2x -3 = (x2 -2x + 1) -1 -3 = (x-1)2 - 4

Com a substituição

z = x -1 Þ dz = dx, obtemos a integral do exemplo anterior

 

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3o Caso:

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Observação 3.1

O domínio da função

 é R,  justamente o conjunto de valores que

  a.tg(t) e a.cotg(t) podem assumir. Tomando a a substituição 
 x = a.tg(t) ou x = a.cotg(t) , na integral I, obtemos uma integral de função racional 
em sen(t) e cos(t)

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Exemplo 3.1

 

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Exemplo 3.2

 

 

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Observação 3.2

Integrais da forma

também podem ser resolvidas por substituição trigonométricas

 

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Exemplo 3.3

 

Ou

 

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