Integral de $$$\frac{1}{e^{x} + 1}$$$
Calculadora relacionada: Calculadora de Integrais Definidas e Impróprias
Sua entrada
Encontre $$$\int \frac{1}{e^{x} + 1}\, dx$$$.
Solução
Seja $$$u=e^{x}$$$.
Então $$$du=\left(e^{x}\right)^{\prime }dx = e^{x} dx$$$ (veja os passos »), e obtemos $$$e^{x} dx = du$$$.
A integral torna-se
$${\color{red}{\int{\frac{1}{e^{x} + 1} d x}}} = {\color{red}{\int{\frac{1}{u \left(u + 1\right)} d u}}}$$
Efetue a decomposição em frações parciais (os passos podem ser vistos »):
$${\color{red}{\int{\frac{1}{u \left(u + 1\right)} d u}}} = {\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{u + 1} + \frac{1}{u}\right)d u}}}$$
Integre termo a termo:
$${\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{u + 1} + \frac{1}{u}\right)d u}}} = {\color{red}{\left(\int{\frac{1}{u} d u} - \int{\frac{1}{u + 1} d u}\right)}}$$
A integral de $$$\frac{1}{u}$$$ é $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$:
$$- \int{\frac{1}{u + 1} d u} + {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}} = - \int{\frac{1}{u + 1} d u} + {\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}$$
Seja $$$v=u + 1$$$.
Então $$$dv=\left(u + 1\right)^{\prime }du = 1 du$$$ (veja os passos »), e obtemos $$$du = dv$$$.
Logo,
$$\ln{\left(\left|{u}\right| \right)} - {\color{red}{\int{\frac{1}{u + 1} d u}}} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)} - {\color{red}{\int{\frac{1}{v} d v}}}$$
A integral de $$$\frac{1}{v}$$$ é $$$\int{\frac{1}{v} d v} = \ln{\left(\left|{v}\right| \right)}$$$:
$$\ln{\left(\left|{u}\right| \right)} - {\color{red}{\int{\frac{1}{v} d v}}} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)} - {\color{red}{\ln{\left(\left|{v}\right| \right)}}}$$
Recorde que $$$v=u + 1$$$:
$$\ln{\left(\left|{u}\right| \right)} - \ln{\left(\left|{{\color{red}{v}}}\right| \right)} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)} - \ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(u + 1\right)}}}\right| \right)}$$
Recorde que $$$u=e^{x}$$$:
$$- \ln{\left(\left|{1 + {\color{red}{u}}}\right| \right)} + \ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)} = - \ln{\left(\left|{1 + {\color{red}{e^{x}}}}\right| \right)} + \ln{\left(\left|{{\color{red}{e^{x}}}}\right| \right)}$$
Portanto,
$$\int{\frac{1}{e^{x} + 1} d x} = x - \ln{\left(e^{x} + 1 \right)}$$
Adicione a constante de integração:
$$\int{\frac{1}{e^{x} + 1} d x} = x - \ln{\left(e^{x} + 1 \right)}+C$$
Resposta
$$$\int \frac{1}{e^{x} + 1}\, dx = \left(x - \ln\left(e^{x} + 1\right)\right) + C$$$A