Integral de $$$\frac{\sqrt{2}}{4 x \left(x - 3\right)}$$$

A calculadora encontrará a integral/antiderivada de $$$\frac{\sqrt{2}}{4 x \left(x - 3\right)}$$$, com os passos mostrados.

Calculadora relacionada: Calculadora de Integrais Definidas e Impróprias

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Encontre $$$\int \frac{\sqrt{2}}{4 x \left(x - 3\right)}\, dx$$$.

Solução

Aplique a regra do múltiplo constante $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ usando $$$c=\frac{\sqrt{2}}{4}$$$ e $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x \left(x - 3\right)}$$$:

$${\color{red}{\int{\frac{\sqrt{2}}{4 x \left(x - 3\right)} d x}}} = {\color{red}{\left(\frac{\sqrt{2} \int{\frac{1}{x \left(x - 3\right)} d x}}{4}\right)}}$$

Efetue a decomposição em frações parciais (os passos podem ser vistos »):

$$\frac{\sqrt{2} {\color{red}{\int{\frac{1}{x \left(x - 3\right)} d x}}}}{4} = \frac{\sqrt{2} {\color{red}{\int{\left(\frac{1}{3 \left(x - 3\right)} - \frac{1}{3 x}\right)d x}}}}{4}$$

Integre termo a termo:

$$\frac{\sqrt{2} {\color{red}{\int{\left(\frac{1}{3 \left(x - 3\right)} - \frac{1}{3 x}\right)d x}}}}{4} = \frac{\sqrt{2} {\color{red}{\left(- \int{\frac{1}{3 x} d x} + \int{\frac{1}{3 \left(x - 3\right)} d x}\right)}}}{4}$$

Aplique a regra do múltiplo constante $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ usando $$$c=\frac{1}{3}$$$ e $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x}$$$:

$$\frac{\sqrt{2} \left(\int{\frac{1}{3 \left(x - 3\right)} d x} - {\color{red}{\int{\frac{1}{3 x} d x}}}\right)}{4} = \frac{\sqrt{2} \left(\int{\frac{1}{3 \left(x - 3\right)} d x} - {\color{red}{\left(\frac{\int{\frac{1}{x} d x}}{3}\right)}}\right)}{4}$$

A integral de $$$\frac{1}{x}$$$ é $$$\int{\frac{1}{x} d x} = \ln{\left(\left|{x}\right| \right)}$$$:

$$\frac{\sqrt{2} \left(\int{\frac{1}{3 \left(x - 3\right)} d x} - \frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{x} d x}}}}{3}\right)}{4} = \frac{\sqrt{2} \left(\int{\frac{1}{3 \left(x - 3\right)} d x} - \frac{{\color{red}{\ln{\left(\left|{x}\right| \right)}}}}{3}\right)}{4}$$

Aplique a regra do múltiplo constante $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ usando $$$c=\frac{1}{3}$$$ e $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x - 3}$$$:

$$\frac{\sqrt{2} \left(- \frac{\ln{\left(\left|{x}\right| \right)}}{3} + {\color{red}{\int{\frac{1}{3 \left(x - 3\right)} d x}}}\right)}{4} = \frac{\sqrt{2} \left(- \frac{\ln{\left(\left|{x}\right| \right)}}{3} + {\color{red}{\left(\frac{\int{\frac{1}{x - 3} d x}}{3}\right)}}\right)}{4}$$

Seja $$$u=x - 3$$$.

Então $$$du=\left(x - 3\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$ (veja os passos »), e obtemos $$$dx = du$$$.

Logo,

$$\frac{\sqrt{2} \left(- \frac{\ln{\left(\left|{x}\right| \right)}}{3} + \frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{x - 3} d x}}}}{3}\right)}{4} = \frac{\sqrt{2} \left(- \frac{\ln{\left(\left|{x}\right| \right)}}{3} + \frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}}{3}\right)}{4}$$

A integral de $$$\frac{1}{u}$$$ é $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$:

$$\frac{\sqrt{2} \left(- \frac{\ln{\left(\left|{x}\right| \right)}}{3} + \frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}}{3}\right)}{4} = \frac{\sqrt{2} \left(- \frac{\ln{\left(\left|{x}\right| \right)}}{3} + \frac{{\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}}{3}\right)}{4}$$

Recorde que $$$u=x - 3$$$:

$$\frac{\sqrt{2} \left(- \frac{\ln{\left(\left|{x}\right| \right)}}{3} + \frac{\ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)}}{3}\right)}{4} = \frac{\sqrt{2} \left(- \frac{\ln{\left(\left|{x}\right| \right)}}{3} + \frac{\ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(x - 3\right)}}}\right| \right)}}{3}\right)}{4}$$

Portanto,

$$\int{\frac{\sqrt{2}}{4 x \left(x - 3\right)} d x} = \frac{\sqrt{2} \left(- \frac{\ln{\left(\left|{x}\right| \right)}}{3} + \frac{\ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)}}{3}\right)}{4}$$

Simplifique:

$$\int{\frac{\sqrt{2}}{4 x \left(x - 3\right)} d x} = \frac{\sqrt{2} \left(- \ln{\left(\left|{x}\right| \right)} + \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)}\right)}{12}$$

Adicione a constante de integração:

$$\int{\frac{\sqrt{2}}{4 x \left(x - 3\right)} d x} = \frac{\sqrt{2} \left(- \ln{\left(\left|{x}\right| \right)} + \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)}\right)}{12}+C$$

Resposta

$$$\int \frac{\sqrt{2}}{4 x \left(x - 3\right)}\, dx = \frac{\sqrt{2} \left(- \ln\left(\left|{x}\right|\right) + \ln\left(\left|{x - 3}\right|\right)\right)}{12} + C$$$A


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