Integracao Por Partes E9F001
1. **Problema:** Calcular as primitivas por partes das integrais:
(a) $\int x \cos x \, dx$
(b) $\int 2x e^{1+2x} \, dx$
2. **Fórmula de Integração por Partes:**
$$\int u \, dv = uv - \int v \, du$$
Escolhemos $u$ e $dv$ para facilitar a integral.
3. **Resolução do item (a):**
- Escolha: $u = x$ e $dv = \cos x \, dx$
- Derivada: $du = dx$
- Integral: $v = \sin x$
Aplicando a fórmula:
$$\int x \cos x \, dx = x \sin x - \int \sin x \, dx$$
A integral restante é:
$$\int \sin x \, dx = -\cos x + C$$
Logo:
$$\int x \cos x \, dx = x \sin x + \cos x + C$$
4. **Resolução do item (b):**
- Integral: $\int 2x e^{1+2x} \, dx$
- Escolha: $u = x$ e $dv = 2 e^{1+2x} \, dx$
- Derivada: $du = dx$
- Para $v$, integramos $dv$:
$$v = \int 2 e^{1+2x} \, dx$$
Fazendo substituição $t = 1 + 2x$, então $dt = 2 dx$, ou $dx = \frac{dt}{2}$:
$$v = \int 2 e^t \frac{dt}{2} = \int e^t dt = e^t + C = e^{1+2x} + C$$
Aplicando a fórmula:
$$\int 2x e^{1+2x} \, dx = x e^{1+2x} - \int e^{1+2x} \, dx$$
A integral restante:
$$\int e^{1+2x} \, dx$$
Usando a mesma substituição $t=1+2x$, $dt=2 dx$, $dx=\frac{dt}{2}$:
$$\int e^{1+2x} \, dx = \int e^t \frac{dt}{2} = \frac{1}{2} e^t + C = \frac{1}{2} e^{1+2x} + C$$
Portanto:
$$\int 2x e^{1+2x} \, dx = x e^{1+2x} - \frac{1}{2} e^{1+2x} + C$$
**Resposta final:**
(a) $\int x \cos x \, dx = x \sin x + \cos x + C$
(b) $\int 2x e^{1+2x} \, dx = x e^{1+2x} - \frac{1}{2} e^{1+2x} + C$