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: 1894;