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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Deixe , em que . Depois, . Como , é positivo.
Etapa 2
Etapa 2.1
Simplifique .
Etapa 2.1.1
Simplifique cada termo.
Etapa 2.1.1.1
Reescreva como .
Etapa 2.1.1.1.1
Use para reescrever como .
Etapa 2.1.1.1.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.1.1.1.3
Combine e .
Etapa 2.1.1.1.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 2.1.1.1.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 2.1.1.1.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 2.1.1.1.5
Avalie o expoente.
Etapa 2.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 2.1.1.3
Combine e simplifique o denominador.
Etapa 2.1.1.3.1
Multiplique por .
Etapa 2.1.1.3.2
Eleve à potência de .
Etapa 2.1.1.3.3
Eleve à potência de .
Etapa 2.1.1.3.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.1.1.3.5
Some e .
Etapa 2.1.1.3.6
Reescreva como .
Etapa 2.1.1.3.6.1
Use para reescrever como .
Etapa 2.1.1.3.6.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.1.1.3.6.3
Combine e .
Etapa 2.1.1.3.6.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 2.1.1.3.6.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 2.1.1.3.6.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 2.1.1.3.6.5
Avalie o expoente.
Etapa 2.1.1.4
Simplifique o numerador.
Etapa 2.1.1.4.1
Combine usando a regra do produto para radicais.
Etapa 2.1.1.4.2
Multiplique por .
Etapa 2.1.1.5
Combine e .
Etapa 2.1.1.6
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 2.1.1.6.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 2.1.1.6.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 2.1.1.7
Reescreva como .
Etapa 2.1.1.7.1
Use para reescrever como .
Etapa 2.1.1.7.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.1.1.7.3
Combine e .
Etapa 2.1.1.7.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 2.1.1.7.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 2.1.1.7.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 2.1.1.7.5
Avalie o expoente.
Etapa 2.1.1.8
Eleve à potência de .
Etapa 2.1.1.9
Cancele o fator comum de .
Etapa 2.1.1.9.1
Fatore de .
Etapa 2.1.1.9.2
Fatore de .
Etapa 2.1.1.9.3
Cancele o fator comum.
Etapa 2.1.1.9.4
Reescreva a expressão.
Etapa 2.1.1.10
Cancele o fator comum de e .
Etapa 2.1.1.10.1
Fatore de .
Etapa 2.1.1.10.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 2.1.1.10.2.1
Fatore de .
Etapa 2.1.1.10.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.1.1.10.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.1.1.10.2.4
Divida por .
Etapa 2.1.1.11
Multiplique por .
Etapa 2.1.2
Fatore de .
Etapa 2.1.3
Fatore de .
Etapa 2.1.4
Fatore de .
Etapa 2.1.5
Aplique a identidade trigonométrica fundamental.
Etapa 2.1.6
Reordene e .
Etapa 2.1.7
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 2.2
Simplifique.
Etapa 2.2.1
Combine e .
Etapa 2.2.2
Combine e .
Etapa 2.2.3
Multiplique por .
Etapa 2.2.4
Combine.
Etapa 2.2.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.2.6
Cancele o fator comum de .
Etapa 2.2.6.1
Cancele o fator comum.
Etapa 2.2.6.2
Reescreva a expressão.
Etapa 2.2.7
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.2.8
Reescreva como .
Etapa 2.2.9
Combine usando a regra do produto para radicais.
Etapa 2.2.10
Multiplique por .
Etapa 2.2.11
Multiplique por .
Etapa 2.2.12
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.2.13
Cancele o fator comum de .
Etapa 2.2.13.1
Cancele o fator comum.
Etapa 2.2.13.2
Reescreva a expressão.
Etapa 2.2.14
Cancele o fator comum de .
Etapa 2.2.14.1
Cancele o fator comum.
Etapa 2.2.14.2
Reescreva a expressão.
Etapa 3
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 4
Divida a integral única em várias integrais.
Etapa 5
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 6
A integral de com relação a é .
Etapa 7
Aplique a regra da constante.
Etapa 8
Simplifique.
Etapa 9
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 10
Etapa 10.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.1.1
Desenhe um triângulo no plano com os vértices , e a origem. Então, será o ângulo entre o eixo x positivo e o raio que começa na origem e cruza . Portanto, é .
Etapa 10.1.2
Reescreva como .
Etapa 10.1.3
Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, em que e .
Etapa 10.1.4
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 10.1.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.1.6
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 10.1.7
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.1.8
Multiplique por .
Etapa 10.1.9
Simplifique o denominador.
Etapa 10.1.9.1
Eleve à potência de .
Etapa 10.1.9.2
Eleve à potência de .
Etapa 10.1.9.3
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 10.1.9.4
Some e .
Etapa 10.1.10
Reescreva como .
Etapa 10.1.10.1
Use para reescrever como .
Etapa 10.1.10.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 10.1.10.3
Combine e .
Etapa 10.1.10.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.1.10.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 10.1.10.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 10.1.10.5
Avalie o expoente.
Etapa 10.1.11
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 10.1.11.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.1.11.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.1.11.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.1.12
Combine os termos opostos em .
Etapa 10.1.12.1
Reorganize os fatores nos termos e .
Etapa 10.1.12.2
Some e .
Etapa 10.1.12.3
Some e .
Etapa 10.1.13
Simplifique cada termo.
Etapa 10.1.13.1
Combine usando a regra do produto para radicais.
Etapa 10.1.13.2
Multiplique por .
Etapa 10.1.13.3
Reescreva como .
Etapa 10.1.13.4
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 10.1.13.5
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 10.1.13.6
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 10.1.13.6.1
Mova .
Etapa 10.1.13.6.2
Multiplique por .
Etapa 10.1.13.7
Mova para a esquerda de .
Etapa 10.1.13.8
Reescreva como .
Etapa 10.1.13.9
Multiplique .
Etapa 10.1.13.9.1
Eleve à potência de .
Etapa 10.1.13.9.2
Eleve à potência de .
Etapa 10.1.13.9.3
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 10.1.13.9.4
Some e .
Etapa 10.1.13.10
Reescreva como .
Etapa 10.1.13.10.1
Use para reescrever como .
Etapa 10.1.13.10.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 10.1.13.10.3
Combine e .
Etapa 10.1.13.10.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.1.13.10.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 10.1.13.10.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 10.1.13.10.5
Avalie o expoente.
Etapa 10.1.13.11
Multiplique por .
Etapa 10.1.14
Reescreva como .
Etapa 10.1.15
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.1.15.1
Fatore de .
Etapa 10.1.15.2
Cancele o fator comum.
Etapa 10.1.15.3
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.3
Multiplique .
Etapa 10.3.1
Combine e .
Etapa 10.3.2
Combine e .
Etapa 10.4
Multiplique .
Etapa 10.4.1
Combine e .
Etapa 10.4.2
Combine e .
Etapa 10.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.6
Fatore de .
Etapa 10.6.1
Reordene e .
Etapa 10.6.2
Fatore de .
Etapa 10.6.3
Fatore de .
Etapa 10.6.4
Fatore de .
Etapa 10.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 11
Reordene os termos.