1. Énonçons le problème : calculer la primitive de la fonction $f(x) = \frac{\sqrt{x}}{x+4}$, c'est-à-dire trouver $K = \int \frac{\sqrt{x}}{x+4} \, dx$.
2. Pour résoudre cette intégrale, on peut utiliser la substitution $t = \sqrt{x}$, donc $x = t^2$ et $dx = 2t \, dt$.
3. Remplaçons dans l'intégrale :
$$K = \int \frac{t}{t^2 + 4} \cdot 2t \, dt = \int \frac{2t^2}{t^2 + 4} \, dt$$
4. Simplifions l'intégrande :
$$\frac{2t^2}{t^2 + 4} = 2 - \frac{8}{t^2 + 4}$$
5. L'intégrale devient :
$$K = \int \left(2 - \frac{8}{t^2 + 4}\right) dt = \int 2 \, dt - 8 \int \frac{1}{t^2 + 4} \, dt$$
6. Calculons chaque intégrale séparément :
- $\int 2 \, dt = 2t + C_1$
- $\int \frac{1}{t^2 + 4} \, dt = \frac{1}{2} \arctan\left(\frac{t}{2}\right) + C_2$
7. En combinant, on obtient :
$$K = 2t - 8 \cdot \frac{1}{2} \arctan\left(\frac{t}{2}\right) + C = 2t - 4 \arctan\left(\frac{t}{2}\right) + C$$
8. Enfin, on remplace $t = \sqrt{x}$ pour revenir à la variable initiale :
$$\boxed{K = 2 \sqrt{x} - 4 \arctan\left(\frac{\sqrt{x}}{2}\right) + C}$$
Cette expression est la primitive recherchée.
Primitive Racine 1126Da
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