3.3.Интегрирование простейших иррациональных функций

Интегралы вида где R – рациональная функция перечисленных аргументов c помощью подстановки

где наименьшее общее кратное чисел приводится к интегралу от рациональной функции аргумента

Пример 1.Найти интеграл

Решение. Полагаем Тогда

Пример 2.Найти интеграл

Решение. Так как наименьшее общее кратное 2 и 3 равно 6, то полагаем тогда

Возвращаясь к переменной по формуле получим:

Интегралы вида путем выделения полного квадрата в выражении приводится к табличным интегралам 12 или 14.

Пример 3.Найти интеграл

Решение. Выделим полный квадрат в квадратном трехчлене:

.

Тогда,

Интегралы виды dx вычисляются с помощью подстановки

Тогда интеграл разбивается на сумму двух интегралов от переменной , каждый из которых становится фактически табличным.

Пример 4. Найти интеграл

Решение. Сделаем подстановку . Тогда,

Задачи для самостоятельного решения.

Найти интегралы:

Ответы:

3.4.Интегрирование некоторых классов тригонометрических функций

Интегралы виды dx, где рациональная функция от , приводятся к интегралам от рациональной функции нового аргумента с помощью подстановки: Для этого выражают через по формулам:

Кроме того, .

Подстановка называется универсальной тригонометрической постоянной.

Пример 1.Найти интеграл

Решение.Сделаем подстановку ,тогда,

Универсальная подстановка зачастую приводит к слишком громоздким вычислениям, связанным и с появлением знаменателей вида

Укажем случаи, когда интегрирование может быть упрощено.

1.Если выполняется равенство т. е. подынтегральная функция нечётная относительно , то применяется подстановка .

2. Если выполняется равенство , т. е. подынтегральная функция нечетная относительно ,то применяется подстановка

3.Если выполняется равенство т. е. подынтегральная функция четная относительно ,то применяется подстановка .

Пример 2. Найти интеграл

Решение. Если в выражение подставить вместо , то получим ,т. е. подынтегральная функция нечётна относительно.Тогда надо применить подстановку

Подставив , и в , получим интеграл от рациональной функции аргумента .Но в данном случае можно сделать проще:

Пример 3. Найти интеграл

Решение.Подынтегральная функция является четной относительно и .Но применение подстановки приведет к техническим сложностям в интегрировании алгебраических дробей так называемого IV типа. В этом случае целесообразно заменить по формулам понижения степени:

Тогда,

Интегралы вида вычисляются с помощью следующих тригонометрических преобразований:

Где

Пример 4. Найти интеграл

Решение. Так как

Задачи для самостоятельного решения.

Найти интегралы:

Ответы:

= = = = =