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