practicecalculus
Integrais trigonométricas

Integral de sec x tg x: fórmula, dedução e exemplos

A integral de sec x tg x é sec x + C. Veja por que ela inverte a derivada de sec x, como reconhecê-la disfarçada de sen x/cos² x e exemplos com substituição.

Integrais trigonométricas Atualizado 2 min de leitura

Visão geral

\int \sec x\tan x\,dx = \sec x + C
Primitiva
\sec x + C
O mesmo que
\int\dfrac{\sin x}{\cos^2 x}\,dx = \sec x + C
Forma linear
\int\sec(ax)\tan(ax)\,dx = \dfrac{1}{a}\sec(ax) + C
Parceira com cossecante
\int\csc x\cot x\,dx = -\csc x + C
De 0 a π/3
1
Nesta página
  1. Gráfico de sec x tg x e de sua primitiva
  2. Dedução
  3. Verificação por derivação
  4. Reconhecendo-a disfarçada
  5. Integrais definidas
  6. Variantes por substituição
  7. Erros comuns

A integral de \sec x\tan x é \sec x + C. Ela é o inverso de uma das seis derivadas trigonométricas básicas, então vale a pena reconhecê-la de imediato.

\int \sec x\tan x\,dx = \sec x + C

Gráfico de sec x tg x e de sua primitiva

Área sob y = sec x tg x de 0 a π/3, com a primitiva y = sec x
A área sombreada é \sec\frac{\pi}{3} - \sec 0 = 2 - 1 = 1. A curva tracejada y = \sec x tem mínimo em x = 0, exatamente onde \sec x\tan x corta o zero.

\sec x\tan x é uma função ímpar, então sua primitiva \sec x é par.

Dedução

  1. Lembre a derivada de sec x: \frac{d}{dx}\sec x = \sec x\tan x.
  2. Inverta: \sec x é uma primitiva de \sec x\tan x.
  3. Some C.

Se quiser ver de onde vem a derivada, escreva \sec x = (\cos x)^{-1} e use a regra da cadeia:

\frac{d}{dx}(\cos x)^{-1} = -(\cos x)^{-2}\cdot(-\sin x) = \frac{\sin x}{\cos^2 x} = \sec x\tan x

Verificação por derivação

\frac{d}{dx}(\sec x + C) = \sec x\tan x \checkmark

Reconhecendo-a disfarçada

A integral nem sempre vem identificada. Cada uma destas é \sec x\tan x:

Integrando Reescrita Integral
\frac{\sin x}{\cos^2 x} \frac{1}{\cos x}\cdot\frac{\sin x}{\cos x} \sec x + C
\frac{\tan x}{\cos x} \tan x\sec x \sec x + C
\frac{\sin x}{1 - \sin^2 x} \frac{\sin x}{\cos^2 x} \sec x + C

Você também pode resolver a primeira linha diretamente com u = \cos x: \int\frac{\sin x}{\cos^2 x}\,dx = -\int u^{-2}\,du = u^{-1} + C = \sec x + C.

Integrais definidas

\int_0^{\pi/3}\sec x\tan x\,dx = 2 - 1 = 1, \qquad \int_0^{\pi/4}\sec x\tan x\,dx = \sqrt{2} - 1 \approx 0.414

Num intervalo simétrico como \left[-\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{4}\right] a integral é 0, porque o integrando é ímpar.

Variantes por substituição

\int\sec(ax + b)\tan(ax + b)\,dx = \frac{1}{a}\sec(ax + b) + C

Exemplo 1. \int\sec(5x)\tan(5x)\,dx = \frac{1}{5}\sec(5x) + C.

Exemplo 2: potências de sec. Com u = \sec x, du = \sec x\tan x\,dx:

\int\sec^3 x\tan x\,dx = \int\sec^2 x\cdot(\sec x\tan x)\,dx = \int u^2\,du = \frac{\sec^3 x}{3} + C

Exemplo 3: potências ímpares de tg. \int\tan^3 x\sec x\,dx = \int(\sec^2 x - 1)\sec x\tan x\,dx = \frac{\sec^3 x}{3} - \sec x + C.

Exemplo 4: a parceira com cossecante. \int\csc x\cot x\,dx = -\csc x + C, já que \frac{d}{dx}\csc x = -\csc x\cot x.

Erros comuns

  1. Integrar cada fator separadamente. \int\sec x\tan x\,dx não é \ln\lvert\sec x + \tan x\rvert\cdot\ln\lvert\sec x\rvert. A integral não se separa sobre produtos.
  2. Responder \tan x. Essa é a integral de \sec^2 x. Veja a integral de sec² x.
  3. Responder \csc x na versão com cossecante. Ela precisa de um sinal de menos: -\csc x + C.
  4. Não perceber o disfarce. Sempre tente reescrever \frac{\sin x}{\cos^2 x} antes de partir para um método mais difícil.

Pratique com os exercícios de integrais trigonométricas.

Pratique agora

Seno, cosseno, eˣ e 1/x

Resolva problemas reais sobre este tópico com feedback instantâneo, dicas e uma resolução passo a passo para cada resposta. Grátis, sem cadastro para começar.

Praticar esta lição

Perguntas frequentes

Qual é a integral de sec x tg x?

A integral de \sec x\tan x é \sec x + C.

Qual é a integral de sen x / cos² x?

Como \frac{\sin x}{\cos^2 x} = \frac{1}{\cos x}\cdot\frac{\sin x}{\cos x} = \sec x\tan x, a integral é \sec x + C.

Qual é a integral de sec(2x) tg(2x)?

É \frac{1}{2}\sec(2x) + C.

Qual é a integral de cossec x cotg x?

É -\csc x + C, porque a derivada de \csc x é -\csc x\cot x.

Escrito pela equipe do PracticeCalculus

Criamos lições interativas de cálculo e escrevemos cada página para ser clara e correta. Viu algo errado? Avise e nós corrigimos.