Алгоритм решения интегрирования иррациональных функций
[stextbox id=’info’ caption=’Теория’]Интегралы, подынтегральная функция которых представляет собой иррациональное выражение, не могут быть вычислены непосредственно. С помощью тождественных преобразований подынгегральной функции такие интегралы можно свести к табличным интегралам, либо к их алгебраической сумме.[/stextbox]
[stextbox id=’info’ caption=’Алгоритм’]
При решении задач на вычисление интегралов от иррациональных функций, применяются методы подстановки и дробно-линейной подстановки.
Отдельным методом интегрирования иррациональных функций является использование формулы:
[/stextbox]
Примеры решений интегрирования иррациональных функций
[stextbox id=’warning’ caption=’Пример 1′]
Задача
Вычислить интеграл:
Решение
Представим интеграл в виде:
Наименьшее общее кратное знаменателей дробей и
является 6.
Сделаем подстановку
Выделим целую часть в :
Сделаем обратную подстановку
Ответ
[/stextbox]
[stextbox id=’warning’ caption=’Пример 2′]
Задача
Вычислить интеграл:
Решение
Представим интеграл в виде:
Наименьшее общее кратное знаменателей дробей и
является 6.
Сделаем подстановку
Выделим целую часть в :
Сделаем обратную подстановку
Ответ
[/stextbox]
[stextbox id=’warning’ caption=’Пример 3′]
Задача
Вычислить интеграл:
Решение
Представим интеграл в виде:
Наименьшее общее кратное знаменателей дробей и
является 6.
Сделаем подстановку
Преобразуем подынтегральную функцию:
Сделаем обратную подстановку
Ответ
[/stextbox]
[stextbox id=’warning’ caption=’Пример 4′]
Задача
Вычислить интеграл:
Решение
Представим интеграл в виде:
Наименьшим общим кратным знаменателей дробей и
является 6.
Сделаем подстановку
Преобразуем подынтегральную функцию:
Сделаем обратную подстановку
Ответ
[/stextbox]
[stextbox id=’warning’ caption=’Пример 5′]
Задача
Вычислить интеграл:
Решение
Преобразуем :
Подставим вместо :
Делаем обратную замену :
Ответ
[/stextbox]
[stextbox id=’warning’ caption=’Пример 6′]
Задача
Вычислить интеграл:
Решение
Преобразуем :
Подставим вместо :
Делаем обратную замену :
Ответ
[/stextbox]
[stextbox id=’warning’ caption=’Пример 7′]
Задача
Вычислить интеграл:
Решение
Применим формулу
Дифференцируя равенство по , получаем:
Сопоставим коэффициенты слагаемых с в одинаковой степени:
— коэффициент при
— коэффициент при
— коэффициент при
Находим значения и
:
Подставляем найденные значения в
Получаем
Ответ
[/stextbox]
[stextbox id=’warning’ caption=’Пример 8′]
Задача
Вычислить интеграл:
Решение
Для вычисления данного интеграла необходимо осуществить тригонометрическую подстановку
Найдём dx:
С учётом подстановки подынтегральная функция примет следующий вид:
В результате искомый интеграл преобразуется к следующему виду:
Данный интеграл относится к табличным и равен:
Поэтому:
Перейдём к переменной , для этого из подстановки
выразим
через
:
В итоге получим:
Ответ
[/stextbox]
[stextbox id=’warning’ caption=’Пример 9′]
Задача
Вычислить интеграл:
Решение
Для вычисления данного интеграла необходимо осуществить тригонометрическую подстановку
Найдём dx:
С учётом подстановки подынтегральная функция примет следующий вид:
Делаем обратную подстановку и учитываем, что
:
Ответ
[/stextbox]
[stextbox id=’warning’ caption=’Пример 10′]
Задача
Вычислить интеграл:
Решение
Сделаем подстановку :
Сделаем подстановку :
Переходим к переменной через подстановку
:
Переходим к переменной через подстановку
:
Ответ
[/stextbox]