Интегрирование некоторых иррациональных алгебраических функций.
Пусть
- рациональная функция своихаргументов. Тогда интеграл
находится заменой переменных
Как правило, за
берется наименьшее общее кратное чисел
, где
, т.е. r выбирается так, чтобы все корни, стоящие под знаком интеграла, извлекались.
Пример 1. Вычислить неопределенный интеграл
.
Решение:

В подынтегральном выражении выделим целую часть:
,

В некоторых случаях проинтегрировать иррациональные выражения помогают тригонометрические подстановки:
1)
.
Такие выражения рационализируются с помощью следующей подстановки
,
.
Пример 2. Найти неопределенный интеграл
.
Замена
.
Интеграл примет вид: 

.
2) 
Такие выражения рационализируются с помощью следующей подстановки
,
.
Пример 3. Найти неопределенный интеграл
.
Замена
.
Тогда
.
Интеграл примет вид:


3)
.
Такие выражения рационализируются с помощью следующей подстановки
,
.
Пример 4. Найти неопределенный интеграл
.
Замена
.
Тогда интеграл примет вид: 
.
Интегрирование тригонометрических выражений.
Пусть
— рациональная функция своих аргументов. Рассмотрим несколько случаев:
Й случай.
Интеграл
универсальной тригонометрической подстановкой
сводится к интегралу от рациональной функции. При этом
.
С учетом сделанной замены получим
,
где
- рациональная функция, интеграл от которой рассматривался выше.
Пример: Найти неопределенный интеграл:
.
Решение: Сделаем универсальную тригонометрическую подстановку:
;
.
Тогда
.
Отметим, что универсальную тригонометрическую подстановку, как правило, используют в тех случаях, когда другие подстановки, приведенные ниже не приводят к желаемым результатам.
Й случай.
В интегралах
, где
и
входят в подынтегральную рациональную функцию, только в четных степенях делается замена
. При этом
.
Этой же подстановкой к интегралам от рациональных функций приводятся интегралы вида
.
Пример: Найти неопределенный интеграл:
.
Решение: Сделаем подстановку:
;
.
Тогда 
.
Пример. Найти неопределенный интеграл:
.
Решение:


3-й случай. Интегрирование выражений вида
, (6)
где mи n-целые числа. Рассмотрим два случая:
а) Среди чисел m,nесть хотя бы одно нечетное. Тогда за tпринимается функция, стоящая в основании другой степени.
Пример. Найти неопределенный интеграл:
.
Решение: Здесь функция
стоит в нечетной степени, поэтому 

;
б) В выражении (6) оба числаm,n- четные неотрицательные.
Положим m=2p, n=2q и применим формулы:
.
Тогда 
Раскрыв скобки, получим сумму интегралов, к каждому из которых применим 1-й или 2-й способы:

.
Дата добавления: 2016-06-05; просмотров: 1997;











