11. Вычисление интегралов вида Integrate[(Ax+B)/(Sqrt[ax^(2)+bx+c])dx]
1°. Замена переменной (универсальная тригонометрическая подстановка) интеграл такого типа приводит к интегралу от рациональной функции поскольку , и рационально выражаются через :
; |
; |
. |
. | ||
2°. Поскольку существует замена, приводящая вычисление к вычислению интеграла от рациональной функции, то при любой функции интеграл вычисляется в элементарных функциях.
3°. В некоторых частных случаях для функции Существуют более рациональные замены переменной, приводящие к интегрированию рациональной функции.
1) нечетна по одной из переменных (например, по первой переменной , то эта переменная может быть принята в качестве новой ).
2) Если четна по паре переменных , то походит замена .
3°. Вычисление в случае, если хотя бы одно из чисел нечетно легко приводится к интегрированию многочлена:
. |
Если оба числа – четные, то понижают степень, используя формулы:
, .
Примеры. Вычислить неопределенные интегралы
1) ; |
2) ; |
3) ; |
4) . |
1) | |
; | |
2) | |
= | |
3) | |
; | |
4) | |
. |
Если степень достаточно большая и четная, метод приводит к длинным выкладкам и, кроме того, ответ получается в синус и косинусах кратных дуг, что не всегда удобно.
В этих случаях удобнее пользоваться рекуррентными соотношениями для
и .
Получим такую формулу для :
,
.
Окончательно:
.
Аналогичная формула может быть получена для
.
Вычислим по полученной формуле
.
Интегралы типа , для - четных легко вычисляются подстановкой . При достаточно больших нечетных лучше пользоваться рекуррентными соотношениями:
Интегралы вида вычисляются заменой переменных:
< Предыдущая | Следующая > |
---|