Как интегрировать функции квадратного корня

Posted on
Автор: Randy Alexander
Дата создания: 1 Апрель 2021
Дата обновления: 16 Май 2024
Anonim
8.2 Интегралы с корнем / интегралы с квадратным трехчленом
Видео: 8.2 Интегралы с корнем / интегралы с квадратным трехчленом

Содержание

Интегрирование функций является одним из основных приложений исчисления. Иногда это просто, как в:

F (x) = ∫ (x3 + 8) дх

В сравнительно сложном примере этого типа вы можете использовать версию базовой формулы для интегрирования неопределенных интегралов:

∫ (хN + А) дх = х(n + 1)/ (n + 1) + An + C,

где А и С - постоянные.

Таким образом, для этого примера

∫ х3 + 8 = х4/ 4 + 8x + C.

Интеграция основных функций квадратного корня

На первый взгляд, интегрировать функцию квадратного корня неудобно. Например, вы можете помешать:

F (x) = ∫ √dx

Но вы можете выразить квадратный корень как показатель степени, 1/2:

√ х3 = х3(1/2) = х(3/2)

Таким образом, интеграл становится:

∫ (х3/2 + 2x - 7) дх

к которому можно применить обычную формулу сверху:

= х(5/2)/ (5/2) + 2 (х2/ 2) - 7x

= (2/5) х(5/2) + х2 - 7x

Интеграция более сложных функций квадратного корня

Иногда у вас может быть несколько терминов под знаком радикала, как в этом примере:

F (x) = ∫ dx

Вы можете использовать u-замену для продолжения. Здесь вы устанавливаете u равным количеству в знаменателе:

и = √ (х - 3)

Решите это для х, возведя в квадрат обе стороны и вычтя:

U2 = х - 3

х = ты2 + 3

Это позволяет вам получить dx в терминах u, взяв производную от x:

dx = (2u) du

Подстановка обратно в исходный интеграл дает

F (x) = ∫ (и2 + 3 + 1) / уду

= ∫du

= ∫ (2u2 + 8) дю

Теперь вы можете интегрировать это, используя базовую формулу и выражая u через x:

∫ (2u2 + 8) du = (2/3) u3 + 8u + C

= (2/3) 3 + 8 + С

= (2/3) (х - 3)(3/2) + 8 (х - 3)(1/2) + C