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 > |
---|