Integral de $$$\frac{2}{7 - x^{2}}$$$

A calculadora encontrará a integral/antiderivada de $$$\frac{2}{7 - x^{2}}$$$, com os passos mostrados.

Calculadora relacionada: Calculadora de Integrais Definidas e Impróprias

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Encontre $$$\int \frac{2}{7 - x^{2}}\, dx$$$.

Solução

Aplique a regra do múltiplo constante $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ usando $$$c=2$$$ e $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{7 - x^{2}}$$$:

$${\color{red}{\int{\frac{2}{7 - x^{2}} d x}}} = {\color{red}{\left(2 \int{\frac{1}{7 - x^{2}} d x}\right)}}$$

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

$$2 {\color{red}{\int{\frac{1}{7 - x^{2}} d x}}} = 2 {\color{red}{\int{\left(\frac{\sqrt{7}}{14 \left(x + \sqrt{7}\right)} - \frac{\sqrt{7}}{14 \left(x - \sqrt{7}\right)}\right)d x}}}$$

Integre termo a termo:

$$2 {\color{red}{\int{\left(\frac{\sqrt{7}}{14 \left(x + \sqrt{7}\right)} - \frac{\sqrt{7}}{14 \left(x - \sqrt{7}\right)}\right)d x}}} = 2 {\color{red}{\left(- \int{\frac{\sqrt{7}}{14 \left(x - \sqrt{7}\right)} d x} + \int{\frac{\sqrt{7}}{14 \left(x + \sqrt{7}\right)} d x}\right)}}$$

Aplique a regra do múltiplo constante $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ usando $$$c=\frac{\sqrt{7}}{14}$$$ e $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x - \sqrt{7}}$$$:

$$2 \int{\frac{\sqrt{7}}{14 \left(x + \sqrt{7}\right)} d x} - 2 {\color{red}{\int{\frac{\sqrt{7}}{14 \left(x - \sqrt{7}\right)} d x}}} = 2 \int{\frac{\sqrt{7}}{14 \left(x + \sqrt{7}\right)} d x} - 2 {\color{red}{\left(\frac{\sqrt{7} \int{\frac{1}{x - \sqrt{7}} d x}}{14}\right)}}$$

Seja $$$u=x - \sqrt{7}$$$.

Então $$$du=\left(x - \sqrt{7}\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$ (veja os passos »), e obtemos $$$dx = du$$$.

A integral pode ser reescrita como

$$2 \int{\frac{\sqrt{7}}{14 \left(x + \sqrt{7}\right)} d x} - \frac{\sqrt{7} {\color{red}{\int{\frac{1}{x - \sqrt{7}} d x}}}}{7} = 2 \int{\frac{\sqrt{7}}{14 \left(x + \sqrt{7}\right)} d x} - \frac{\sqrt{7} {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}}{7}$$

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

$$2 \int{\frac{\sqrt{7}}{14 \left(x + \sqrt{7}\right)} d x} - \frac{\sqrt{7} {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}}{7} = 2 \int{\frac{\sqrt{7}}{14 \left(x + \sqrt{7}\right)} d x} - \frac{\sqrt{7} {\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}}{7}$$

Recorde que $$$u=x - \sqrt{7}$$$:

$$- \frac{\sqrt{7} \ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)}}{7} + 2 \int{\frac{\sqrt{7}}{14 \left(x + \sqrt{7}\right)} d x} = - \frac{\sqrt{7} \ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(x - \sqrt{7}\right)}}}\right| \right)}}{7} + 2 \int{\frac{\sqrt{7}}{14 \left(x + \sqrt{7}\right)} d x}$$

Aplique a regra do múltiplo constante $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ usando $$$c=\frac{\sqrt{7}}{14}$$$ e $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x + \sqrt{7}}$$$:

$$- \frac{\sqrt{7} \ln{\left(\left|{x - \sqrt{7}}\right| \right)}}{7} + 2 {\color{red}{\int{\frac{\sqrt{7}}{14 \left(x + \sqrt{7}\right)} d x}}} = - \frac{\sqrt{7} \ln{\left(\left|{x - \sqrt{7}}\right| \right)}}{7} + 2 {\color{red}{\left(\frac{\sqrt{7} \int{\frac{1}{x + \sqrt{7}} d x}}{14}\right)}}$$

Seja $$$u=x + \sqrt{7}$$$.

Então $$$du=\left(x + \sqrt{7}\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$ (veja os passos »), e obtemos $$$dx = du$$$.

Portanto,

$$- \frac{\sqrt{7} \ln{\left(\left|{x - \sqrt{7}}\right| \right)}}{7} + \frac{\sqrt{7} {\color{red}{\int{\frac{1}{x + \sqrt{7}} d x}}}}{7} = - \frac{\sqrt{7} \ln{\left(\left|{x - \sqrt{7}}\right| \right)}}{7} + \frac{\sqrt{7} {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}}{7}$$

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

$$- \frac{\sqrt{7} \ln{\left(\left|{x - \sqrt{7}}\right| \right)}}{7} + \frac{\sqrt{7} {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}}{7} = - \frac{\sqrt{7} \ln{\left(\left|{x - \sqrt{7}}\right| \right)}}{7} + \frac{\sqrt{7} {\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}}{7}$$

Recorde que $$$u=x + \sqrt{7}$$$:

$$- \frac{\sqrt{7} \ln{\left(\left|{x - \sqrt{7}}\right| \right)}}{7} + \frac{\sqrt{7} \ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)}}{7} = - \frac{\sqrt{7} \ln{\left(\left|{x - \sqrt{7}}\right| \right)}}{7} + \frac{\sqrt{7} \ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(x + \sqrt{7}\right)}}}\right| \right)}}{7}$$

Portanto,

$$\int{\frac{2}{7 - x^{2}} d x} = - \frac{\sqrt{7} \ln{\left(\left|{x - \sqrt{7}}\right| \right)}}{7} + \frac{\sqrt{7} \ln{\left(\left|{x + \sqrt{7}}\right| \right)}}{7}$$

Simplifique:

$$\int{\frac{2}{7 - x^{2}} d x} = \frac{\sqrt{7} \left(- \ln{\left(\left|{x - \sqrt{7}}\right| \right)} + \ln{\left(\left|{x + \sqrt{7}}\right| \right)}\right)}{7}$$

Adicione a constante de integração:

$$\int{\frac{2}{7 - x^{2}} d x} = \frac{\sqrt{7} \left(- \ln{\left(\left|{x - \sqrt{7}}\right| \right)} + \ln{\left(\left|{x + \sqrt{7}}\right| \right)}\right)}{7}+C$$

Resposta

$$$\int \frac{2}{7 - x^{2}}\, dx = \frac{\sqrt{7} \left(- \ln\left(\left|{x - \sqrt{7}}\right|\right) + \ln\left(\left|{x + \sqrt{7}}\right|\right)\right)}{7} + C$$$A


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