Що таке інтеграл int ((x ^ 2-1) / sqrt (2x-1)) dx?

Що таке інтеграл int ((x ^ 2-1) / sqrt (2x-1)) dx?
Anonim

Відповідь:

#int (x ^ 2-1) / sqrt (2x-1) dx = 1/20 (2x-1) ^ (5/2) +1/6 (2x-1) ^ (3/2) - 3 / 4sqrt (2x-1) + C #

Пояснення:

Наша велика проблема в цьому інтегралі - корінь, тому ми хочемо її позбутися. Ми можемо зробити це шляхом введення заміни # u = sqrt (2x-1) #. Похідна є тоді

# (du) / dx = 1 / sqrt (2x-1) #

Таким чином, ми ділимося на (і запам'ятовуємо, розділяючи на взаємність те ж саме, що множимо тільки на знаменник), щоб інтегруватися по відношенню до # u #:

#int (x ^ 2-1) / sqrt (2x-1) dx = int (x ^ 2-1) / cancel (sqrt (2x-1)) скасування (sqrt (2x-1)) = int t

Тепер все, що нам потрібно зробити, це висловити # x ^ 2 # з точки зору # u # (оскільки ви не можете інтегруватися # x # з повагою до # u #):

# u = sqrt (2x-1) #

# u ^ 2 = 2x-1 #

# u ^ 2 + 1 = 2x #

# (u ^ 2 + 1) / 2 = x #

# x ^ 2 = ((u ^ 2 + 1) / 2) ^ 2 = (u ^ 2 + 1) ^ 2/4 = (u ^ 4 + 2u ^ 2 + 1) / 4 #

Ми можемо включити це назад у наш інтеграл, щоб отримати:

(u ^ 4 + 2u ^ 2 + 1) / 4-1

Це можна оцінити, використовуючи правило зворотної потужності:

# 1/4 * u ^ 5/5 + 2/4 * u ^ 3/3 + u / 4-u + C #

Повторне встановлення # u = sqrt (2x-1) #, ми отримуємо:

# 1/20 (2x-1) ^ (5/2) +1/6 (2x-1) ^ (3/2) -3 / 4sqrt (2x-1) + C #