Cálculo Exemplos

$\int \sqrt{3 - 2 x} x^{2} d x$

Etapa 1

Integre por partes usando a fórmula $\int u d v = u v - \int v d u$ , em que $u = x^{2}$ e $d v = \sqrt{3 - 2 x}$ .

$x^{2} (- \frac{1}{3} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}) - \int - \frac{1}{3} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} (2 x) d x$

Etapa 2

Simplifique.

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Etapa 2.1

Combine ${(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}$ e $\frac{1}{3}$ .

$x^{2} (- \frac{{(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3}) - \int - \frac{1}{3} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} (2 x) d x$

Etapa 2.2

Combine $x^{2}$ e $\frac{{(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3}$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} - \int - \frac{1}{3} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} (2 x) d x$

Etapa 3

Como $- \frac{1}{3} \cdot 2$ é constante com relação a $x$ , mova $- \frac{1}{3} \cdot 2$ para fora da integral.

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} - (- \frac{1}{3} \cdot 2 \int {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} (x) d x)$

Etapa 4

Simplifique.

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Etapa 4.1

Multiplique $2$ por $- 1$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} - (- 2 (\frac{1}{3}) \int {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} (x) d x)$

Etapa 4.2

Combine $- 2$ e $\frac{1}{3}$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} - (\frac{- 2}{3} \int {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} (x) d x)$

Etapa 4.3

Mova o número negativo para a frente da fração.

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} - (- \frac{2}{3} \int {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} (x) d x)$

Etapa 4.4

Multiplique $- 1$ por $- 1$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + 1 (\frac{2}{3} \int {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} (x) d x)$

Etapa 4.5

Multiplique $\frac{2}{3}$ por $1$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} \int {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} (x) d x$

Etapa 5

Deixe $u = 3 - 2 x$ . Depois, $d u = - 2 d x$ , então, $- \frac{1}{2} d u = d x$ . Reescreva usando $u$ e $d$ $u$ .

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Etapa 5.1

Deixe $u = 3 - 2 x$ . Encontre $\frac{d u}{d x}$ .

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Etapa 5.1.1

Diferencie $3 - 2 x$ .

$\frac{d}{d x} [3 - 2 x]$

Etapa 5.1.2

Diferencie.

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Etapa 5.1.2.1

De acordo com a regra da soma, a derivada de $3 - 2 x$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [3] + \frac{d}{d x} [- 2 x]$ .

$\frac{d}{d x} [3] + \frac{d}{d x} [- 2 x]$

Etapa 5.1.2.2

Como $3$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $3$ em relação a $x$ é $0$ .

$0 + \frac{d}{d x} [- 2 x]$

Etapa 5.1.3

Avalie $\frac{d}{d x} [- 2 x]$ .

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Etapa 5.1.3.1

Como $- 2$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 2 x$ em relação a $x$ é $- 2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$0 - 2 \frac{d}{d x} [x]$

Etapa 5.1.3.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

$0 - 2 \cdot 1$

Etapa 5.1.3.3

Multiplique $- 2$ por $1$ .

$0 - 2$

Etapa 5.1.4

Subtraia $2$ de $0$ .

$- 2$

Etapa 5.2

Reescreva o problema usando $u$ e $d u$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} \int u^{\frac{3}{2}} (- \frac{u}{2} + \frac{3}{2}) \frac{1}{- 2} d u$

Etapa 6

Simplifique.

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Etapa 6.1

Mova o número negativo para a frente da fração.

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} \int u^{\frac{3}{2}} (- \frac{u}{2} + \frac{3}{2}) (- \frac{1}{2}) d u$

Etapa 6.2

Combine $u^{\frac{3}{2}}$ e $\frac{1}{2}$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} \int (- \frac{u}{2} + \frac{3}{2}) (- \frac{u^{\frac{3}{2}}}{2}) d u$

Etapa 7

Como $- 1$ é constante com relação a $u$ , mova $- 1$ para fora da integral.

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- \int (- \frac{u}{2} + \frac{3}{2}) (\frac{u^{\frac{3}{2}}}{2}) d u)$

Etapa 8

Simplifique.

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Etapa 8.1

Aplique a propriedade distributiva.

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- \int - \frac{u}{2} \cdot \frac{u^{\frac{3}{2}}}{2} + \frac{3}{2} \cdot \frac{u^{\frac{3}{2}}}{2} d u)$

Etapa 8.2

Combine $- \frac{u}{2}$ e $\frac{u^{\frac{3}{2}}}{2}$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- \int - \frac{u \cdot u^{\frac{3}{2}}}{2 \cdot 2} + \frac{3}{2} \cdot \frac{u^{\frac{3}{2}}}{2} d u)$

Etapa 8.3

Eleve $u$ à potência de $1$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- \int - \frac{u^{1} u^{\frac{3}{2}}}{2 \cdot 2} + \frac{3}{2} \cdot \frac{u^{\frac{3}{2}}}{2} d u)$

Etapa 8.4

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- \int - \frac{u^{1 + \frac{3}{2}}}{2 \cdot 2} + \frac{3}{2} \cdot \frac{u^{\frac{3}{2}}}{2} d u)$

Etapa 8.5

Escreva $1$ como uma fração com um denominador comum.

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- \int - \frac{u^{\frac{2}{2} + \frac{3}{2}}}{2 \cdot 2} + \frac{3}{2} \cdot \frac{u^{\frac{3}{2}}}{2} d u)$

Etapa 8.6

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- \int - \frac{u^{\frac{2 + 3}{2}}}{2 \cdot 2} + \frac{3}{2} \cdot \frac{u^{\frac{3}{2}}}{2} d u)$

Etapa 8.7

Some $2$ e $3$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- \int - \frac{u^{\frac{5}{2}}}{2 \cdot 2} + \frac{3}{2} \cdot \frac{u^{\frac{3}{2}}}{2} d u)$

Etapa 8.8

Multiplique $2$ por $2$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- \int - \frac{u^{\frac{5}{2}}}{4} + \frac{3}{2} \cdot \frac{u^{\frac{3}{2}}}{2} d u)$

Etapa 8.9

Multiplique $\frac{3}{2}$ por $\frac{u^{\frac{3}{2}}}{2}$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- \int - \frac{u^{\frac{5}{2}}}{4} + \frac{3 u^{\frac{3}{2}}}{2 \cdot 2} d u)$

Etapa 8.10

Multiplique $2$ por $2$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- \int - \frac{u^{\frac{5}{2}}}{4} + \frac{3 u^{\frac{3}{2}}}{4} d u)$

Etapa 8.11

Reordene $- \frac{u^{\frac{5}{2}}}{4}$ e $\frac{3 u^{\frac{3}{2}}}{4}$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- \int \frac{3 u^{\frac{3}{2}}}{4} - \frac{u^{\frac{5}{2}}}{4} d u)$

Etapa 9

Divida a integral única em várias integrais.

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- (\int \frac{3 u^{\frac{3}{2}}}{4} d u + \int - \frac{u^{\frac{5}{2}}}{4} d u))$

Etapa 10

Como $\frac{3}{4}$ é constante com relação a $u$ , mova $\frac{3}{4}$ para fora da integral.

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- (\frac{3}{4} \int u^{\frac{3}{2}} d u + \int - \frac{u^{\frac{5}{2}}}{4} d u))$

Etapa 11

De acordo com a regra da multiplicação de potências, a integral de $u^{\frac{3}{2}}$ com relação a $u$ é $\frac{2}{5} u^{\frac{5}{2}}$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- (\frac{3}{4} (\frac{2}{5} u^{\frac{5}{2}} + C) + \int - \frac{u^{\frac{5}{2}}}{4} d u))$

Etapa 12

Combine $\frac{2}{5}$ e $u^{\frac{5}{2}}$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- (\frac{3}{4} (\frac{2 u^{\frac{5}{2}}}{5} + C) + \int - \frac{u^{\frac{5}{2}}}{4} d u))$

Etapa 13

Como $- 1$ é constante com relação a $u$ , mova $- 1$ para fora da integral.

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- (\frac{3}{4} (\frac{2 u^{\frac{5}{2}}}{5} + C) - \int \frac{u^{\frac{5}{2}}}{4} d u))$

Etapa 14

Como $\frac{1}{4}$ é constante com relação a $u$ , mova $\frac{1}{4}$ para fora da integral.

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- (\frac{3}{4} (\frac{2 u^{\frac{5}{2}}}{5} + C) - (\frac{1}{4} \int u^{\frac{5}{2}} d u)))$

Etapa 15

De acordo com a regra da multiplicação de potências, a integral de $u^{\frac{5}{2}}$ com relação a $u$ é $\frac{2}{7} u^{\frac{7}{2}}$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- (\frac{3}{4} (\frac{2 u^{\frac{5}{2}}}{5} + C) - \frac{1}{4} (\frac{2}{7} u^{\frac{7}{2}} + C)))$

Etapa 16

Simplifique.

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Etapa 16.1

Combine $\frac{2}{7}$ e $u^{\frac{7}{2}}$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- (\frac{3}{4} (\frac{2 u^{\frac{5}{2}}}{5} + C) - \frac{1}{4} (\frac{2 u^{\frac{7}{2}}}{7} + C)))$

Etapa 16.2

Simplifique.

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- (\frac{3 u^{\frac{5}{2}}}{10} - \frac{u^{\frac{7}{2}}}{14})) + C$

Etapa 16.3

Simplifique.

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Etapa 16.3.1

Para escrever $\frac{2}{3} (- (\frac{3 u^{\frac{5}{2}}}{10} - \frac{u^{\frac{7}{2}}}{14}))$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{3}{3}$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2}{3} (- (\frac{3 u^{\frac{5}{2}}}{10} - \frac{u^{\frac{7}{2}}}{14})) \cdot \frac{3}{3} + C$

Etapa 16.3.2

Combine $\frac{2}{3} (- (\frac{3 u^{\frac{5}{2}}}{10} - \frac{u^{\frac{7}{2}}}{14}))$ e $\frac{3}{3}$ .

$- \frac{x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{\frac{2}{3} (- (\frac{3 u^{\frac{5}{2}}}{10} - \frac{u^{\frac{7}{2}}}{14})) \cdot 3}{3} + C$

Etapa 16.3.3

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$\frac{- x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} + \frac{2}{3} (- (\frac{3 u^{\frac{5}{2}}}{10} - \frac{u^{\frac{7}{2}}}{14})) \cdot 3}{3} + C$

Etapa 16.3.4

Combine $\frac{2}{3}$ e $3$ .

$\frac{- x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} - (\frac{3 u^{\frac{5}{2}}}{10} - \frac{u^{\frac{7}{2}}}{14}) \cdot \frac{2 \cdot 3}{3}}{3} + C$

Etapa 16.3.5

Multiplique $2$ por $3$ .

$\frac{- x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} - (\frac{3 u^{\frac{5}{2}}}{10} - \frac{u^{\frac{7}{2}}}{14}) \cdot \frac{6}{3}}{3} + C$

Etapa 16.3.6

Cancele o fator comum de $6$ e $3$ .

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Etapa 16.3.6.1

Fatore $3$ de $6$ .

$\frac{- x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} - (\frac{3 u^{\frac{5}{2}}}{10} - \frac{u^{\frac{7}{2}}}{14}) \cdot \frac{3 \cdot 2}{3}}{3} + C$

Etapa 16.3.6.2

Cancele os fatores comuns.

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Etapa 16.3.6.2.1

Fatore $3$ de $3$ .

$\frac{- x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} - (\frac{3 u^{\frac{5}{2}}}{10} - \frac{u^{\frac{7}{2}}}{14}) \cdot \frac{3 \cdot 2}{3 (1)}}{3} + C$

Etapa 16.3.6.2.2

Cancele o fator comum.

$\frac{- x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} - (\frac{3 u^{\frac{5}{2}}}{10} - \frac{u^{\frac{7}{2}}}{14}) \cdot \frac{3 \cdot 2}{3 \cdot 1}}{3} + C$

Etapa 16.3.6.2.3

Reescreva a expressão.

$\frac{- x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} - (\frac{3 u^{\frac{5}{2}}}{10} - \frac{u^{\frac{7}{2}}}{14}) \cdot \frac{2}{1}}{3} + C$

Etapa 16.3.6.2.4

Divida $2$ por $1$ .

$\frac{- x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} - (\frac{3 u^{\frac{5}{2}}}{10} - \frac{u^{\frac{7}{2}}}{14}) \cdot 2}{3} + C$

Etapa 16.3.7

Multiplique $2$ por $- 1$ .

$\frac{- x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} - 2 (\frac{3 u^{\frac{5}{2}}}{10} - \frac{u^{\frac{7}{2}}}{14})}{3} + C$

Etapa 17

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $3 - 2 x$ .

$\frac{- x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} - 2 (\frac{3 {(3 - 2 x)}^{\frac{5}{2}}}{10} - \frac{{(3 - 2 x)}^{\frac{7}{2}}}{14})}{3} + C$

Etapa 18

Reordene os termos.

$\frac{1}{3} (- x^{2} {(3 - 2 x)}^{\frac{3}{2}} - 2 (\frac{3}{10} {(3 - 2 x)}^{\frac{5}{2}} - \frac{1}{14} {(3 - 2 x)}^{\frac{7}{2}})) + C$