6.8
Uma integral com função não racional é difícil de avaliar usando métodos padrão.
Considere uma haste cuja densidade de massa linear é dada em termos de densidade linear constante, comprimento característico e distância do lado esquerdo.
O objetivo é encontrar a massa da haste, o que requer integrar essa função densidade ao longo do comprimento da haste.
As raízes cúbicas complicam a integral, então uma substituição racionalizadora torna-se útil.
Introduzir uma nova variável u, definida como u igual à raiz cúbica de x, converte a expressão em uma forma racional. A partir disso, x pode ser tomado como o cubo de u, e o diferencial dx segue de acordo. Os limites de integração são ajustados para corresponder à nova variável.
Substituindo essas expressões na integral, obtém uma equação escrita inteiramente em termos de u. Após fazer as suposições, a integral se simplifica para uma forma polinomial simples.
Essa integral transformada é mais gerenciável, e a divisão longa polinomial ajuda a simplificar a função racional resultante.
Após reescrever a expressão em termos de u, avaliando a integral com os limites atualizados obtém a massa total da haste.
Dessa forma, a integral é resolvida usando substituição racionalizante.
Integrais envolvendo funções não racionais são frequentemente difíceis de avaliar por meio de técnicas padrão, especialmente quando radicais aparecem…
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