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: 1852;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.013 сек.