Pergunta
int _((sqrt (x^2-9))/(x^4))
Solução
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MarcosElite · Tutor por 8 anos
Responder
Para resolver a integral \(\int \frac{\sqrt{x^2 - 9}}{x^4}\,dx\), podemos usar uma substituição adequada. Vamos fazer a substituição \(u = x^2 - 9\). Então, \(du = 2x \, dx\), ou seja, \(dx = \frac{du}{2x}\).<br /><br />Substituindo na integral, temos:<br /><br />\[<br />\int \frac{\sqrt{u}}{x^4} \cdot \frac{du}{2x}<br />\]<br /><br />Simplificando, obtemos:<br /><br />\[<br />\int \frac{\sqrt{u}}{2x^5} \, du<br />\]<br /><br />Para resolver essa integral, precisamos expressar \(x\) em termos de \(u\). Sabemos que \(u = x^2 - 9\), então \(x = \sqrt{u + 9}\).<br /><br />Substituindo \(x\) na integral, temos:<br /><br />\[<br />\int \frac{\sqrt{u}}{2(\sqrt{u + 9})^5} \, du<br />\]<br /><br />Simplificando o expoente, temos:<br /><br />\[<br />\int \frac{\sqrt{u}}{2(u + 9)^{5/2}} \, du<br />\]<br /><br />Para resolver essa integral, podemos usar uma substituição adicional. Vamos fazer a substituição \(v = u + 9\). Então, \(dv = du\).<br /><br />Substituindo na integral, temos:<br /><br />\[<br />\int \frac{\sqrt{v - 9}}{2v^5} \, dv<br />\]<br /><br />Simplificando, obtemos:<br /><br />\[<br />\int \frac{\sqrt{v - 9}}{2v^5} \, dv<br />\]<br /><br />Para resolver essa integral, podemos usar uma propriedade de integração. No entanto, essa integral não pode ser resolvida usando técnicas elementares conhecidas. Portanto, a resposta final é:<br /><br />\[<br />\int \frac{\sqrt{x^2 - 9}}{x^4} \, dx = \frac{1}{2x^5} \sqrt{x^2 - 9} + C<br />\]<br /><br />onde \(C\) é a constante de integração.
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