Integral de $$$\frac{1}{\sqrt{4 x^{2} - 5}}$$$
Calculadora relacionada: Calculadora de Integrais Definidas e Impróprias
Sua entrada
Encontre $$$\int \frac{1}{\sqrt{4 x^{2} - 5}}\, dx$$$.
Solução
Seja $$$x=\frac{\sqrt{5} \cosh{\left(u \right)}}{2}$$$.
Então $$$dx=\left(\frac{\sqrt{5} \cosh{\left(u \right)}}{2}\right)^{\prime }du = \frac{\sqrt{5} \sinh{\left(u \right)}}{2} du$$$ (os passos podem ser vistos »).
Além disso, segue-se que $$$u=\operatorname{acosh}{\left(\frac{2 \sqrt{5} x}{5} \right)}$$$.
Assim,
$$$\frac{1}{\sqrt{4 x^{2} - 5}} = \frac{1}{\sqrt{5 \cosh^{2}{\left( u \right)} - 5}}$$$
Use a identidade $$$\cosh^{2}{\left( u \right)} - 1 = \sinh^{2}{\left( u \right)}$$$:
$$$\frac{1}{\sqrt{5 \cosh^{2}{\left( u \right)} - 5}}=\frac{\sqrt{5}}{5 \sqrt{\cosh^{2}{\left( u \right)} - 1}}=\frac{\sqrt{5}}{5 \sqrt{\sinh^{2}{\left( u \right)}}}$$$
Supondo que $$$\sinh{\left( u \right)} \ge 0$$$, obtemos o seguinte:
$$$\frac{\sqrt{5}}{5 \sqrt{\sinh^{2}{\left( u \right)}}} = \frac{\sqrt{5}}{5 \sinh{\left( u \right)}}$$$
Portanto,
$${\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{4 x^{2} - 5}} d x}}} = {\color{red}{\int{\frac{1}{2} d u}}}$$
Aplique a regra da constante $$$\int c\, du = c u$$$ usando $$$c=\frac{1}{2}$$$:
$${\color{red}{\int{\frac{1}{2} d u}}} = {\color{red}{\left(\frac{u}{2}\right)}}$$
Recorde que $$$u=\operatorname{acosh}{\left(\frac{2 \sqrt{5} x}{5} \right)}$$$:
$$\frac{{\color{red}{u}}}{2} = \frac{{\color{red}{\operatorname{acosh}{\left(\frac{2 \sqrt{5} x}{5} \right)}}}}{2}$$
Portanto,
$$\int{\frac{1}{\sqrt{4 x^{2} - 5}} d x} = \frac{\operatorname{acosh}{\left(\frac{2 \sqrt{5} x}{5} \right)}}{2}$$
Adicione a constante de integração:
$$\int{\frac{1}{\sqrt{4 x^{2} - 5}} d x} = \frac{\operatorname{acosh}{\left(\frac{2 \sqrt{5} x}{5} \right)}}{2}+C$$
Resposta
$$$\int \frac{1}{\sqrt{4 x^{2} - 5}}\, dx = \frac{\operatorname{acosh}{\left(\frac{2 \sqrt{5} x}{5} \right)}}{2} + C$$$A