Para resolver a integral , você pode usar uma substituição trigonométrica. Esta é uma técnica comum para integrar expressões que envolvem radicais quadráticos.
Passos para resolver:
Substituição trigonométrica:
Use a substituição (x = 3 \tan(\theta)). Assim, (dx = 3 \sec^2(\theta) d\theta).
Substitua na integral:
A expressão se transforma em (\sqrt{9 \tan^2(\theta) + 9} = \sqrt{9(\tan^2(\theta) + 1)} = 3\sec(\theta)), já que (\tan^2(\theta) + 1 = \sec^2(\theta)).
A integral então se torna:
Integre:
A integral (\int \sec(\theta) d\theta) é uma integral conhecida e resulta em (\ln |\sec(\theta) + \tan(\theta)| + C), onde é a constante de integração.
Retorne à variável original:
Você deve converter de volta em termos de . Como (x = 3 \tan(\theta)), temos (\tan(\theta) = \frac{x}{3}) e (\sec(\theta) = \sqrt{1 + \tan^2(\theta)} = \sqrt{1 + \left(\frac{x}{3}\right)^2} = \frac{\sqrt{x^2 + 9}}{3}).
Logo, (\sec(\theta) + \tan(\theta) = \frac{\sqrt{x^2 + 9}}{3} + \frac{x}{3}).
Isso é equivalente a:
E esse é o resultado final da integral.