Title | Integrais Trigonometricas |
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Course | Cálculo Diferencial E Integral |
Institution | Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões |
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Integrais Trigonométricas: Funções Racionais do Seno e Cosseno
Usaremos as identidades trigonométricas para integrar certas combinações de funções trigonométricas. As integrais trigonométricas servem basicamente para resolver integrais do tipo:
∫ senn ( x ) dx e ∫ cos
m
( x ) dx
Para podermos resolver estas integrais precisamos relembrar algumas relações importantes. 1)
sen ² θ+cos ² θ=1
2)
se n2 θ=
1−cos(2 θ) 1+cos(2 θ) e cos2 θ= 2 2
Estratégia para calcular
∫ senm x cosn xdx
(a) Se a potência do cosseno é impar use
(n=2 k+1) , guarde um fator cosseno e
cos ² x=1−sen ² x para expressar os fatores restantes em termos de
seno:
∫ senm x cos2 k+1 xdx =∫ senm x(co s 2 x )k cos x dx ¿∫ senm x (1−se n2 x )k cosx dx A seguir, substitua u= senx .
(b) Se apotência do seno é impar sen ² x =1−cos ² x
(m=2 k +1) , guarde um fator seno e use
para expressar os fatores restantes em termos de
cosseno:
∫ sen2 k+ 1 x cosn xdx=∫ (sen2 x)k cos2 xsen x dx ¿∫ (1−cos ² x)k cos n xsen x dx A seguir, substitua u= cosx . [Observe que se ambas as potências de seno e cosseno forem ímpares, podemos usar (a) ou (b).]
(c) Se as potências de seno e cosseno forem pares, utilizamos as identidades dos ângulos-metade
se n2 ( x ) =
1−cos(2 x ) 1+cos(2 x) cos 2 ( x ) = 2 2
Algumas vezes é útil usar a identidade senxcosx=
sen 2 x 2
Exemplos: 1)
∫ se n2 ( x ) dx
2)
∫ sen5 (x )∙ co s2 ( x ) dx
Atividades:
Questão 1)
∫ co s3 ( x ) dx
Questão 2) Encontre
∫ sen4 ( x ) dx
1 2 , Lembre−se :co s ( 2 x)= (1+cos ( 4 x ) ) 2
Questão 3)
∫ sen3 (x )∙ co s2 ( x ) dx
. Lembre-se:
1 2 cos (2 x ) = (1+cos ( 4 x ) ) 2...