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) .

Решение

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:

© 2011-2024 Контрольные работы по математике и другим предметам!