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Seja f (x ) = 1 / (1− 2x²), x ∈ [−1/2, 1/2]. Determine a integral indefinida de f (x ).
a. ∫ f (x ) dx = 1/2 arcsin(2x) + c
b. ∫ f (x ) dx = 1/2 arcsin(x) + c
c. ∫ f (x ) dx = arcsin(2x) + c
d. ∫ f (x ) dx = 2x / (1− 2x²)³ + c
e. ∫ f (x ) dx = arcsin(2x) + c
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Praticando Para Aprender

há 8 meses

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há 8 meses

Para resolver a integral indefinida da função \( f(x) = \frac{1}{1 - 2x^2} \), podemos usar a substituição que leva à forma da função arco seno. A integral que precisamos calcular é: \[ \int f(x) \, dx = \int \frac{1}{1 - 2x^2} \, dx \] Essa integral pode ser resolvida utilizando a substituição \( u = 2x \), o que nos leva a: \[ du = 2 \, dx \quad \Rightarrow \quad dx = \frac{du}{2} \] Substituindo na integral, temos: \[ \int \frac{1}{1 - 2x^2} \, dx = \int \frac{1}{1 - u^2} \cdot \frac{du}{2} = \frac{1}{2} \int \frac{1}{1 - u^2} \, du \] A integral \( \int \frac{1}{1 - u^2} \, du \) é conhecida e resulta em \( \text{arctanh}(u) \) ou \( \text{arcsin}(u) \) dependendo do contexto. No entanto, para a forma que estamos buscando, a integral se relaciona com a função arco seno. Portanto, a integral se torna: \[ \frac{1}{2} \text{arcsin}(2x) + C \] Agora, analisando as alternativas: a) \( \int f(x) \, dx = \frac{1}{2} \text{arcsin}(2x) + c \) - Correta. b) \( \int f(x) \, dx = \frac{1}{2} \text{arcsin}(x) + c \) - Incorreta. c) \( \int f(x) \, dx = \text{arcsin}(2x) + c \) - Incorreta. d) \( \int f(x) \, dx = \frac{2x}{(1 - 2x^2)^3} + c \) - Incorreta. e) \( \int f(x) \, dx = \text{arcsin}(2x) + c \) - Incorreta. Portanto, a alternativa correta é: a) \( \int f(x) \, dx = \frac{1}{2} \text{arcsin}(2x) + c \).

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