A négyzetgyök függvények integrálása

A funkciók integrálása a számítás egyik alapvető alkalmazása. Néha ez egyértelmű, mint például:

F (x) = \ int (x ^ 3 + 8) dx

Az ilyen típusú viszonylag bonyolult példában az alapképlet egyik változatát használhatja a határozatlan integrálok integrálásához:

\ int (x ^ n + A) dx = \ frac {x ^ {(n + 1)}} {n + 1} + Ax + C

holAésCállandók.

Így ebben a példában

\ int x ^ 3 + 8 = \ frac {x ^ 4} {4} + 8x + C

Alap négyzetgyök függvények integrálása

A felszínen a négyzetgyök függvény integrálása kényelmetlen. Például az alábbiak lehetnek:

F (x) = \ int \ sqrt {(x ^ 3) + 2x - 7} dx

De kifejezhetsz négyzetgyököt kitevősként, 1/2:

\ sqrt {x ^ 3} = x ^ {3 (1/2)} = x ^ {(3/2)}

Az integrál tehát:

\ int (x ^ {3/2} + 2x - 7) dx

amelyre fentről a szokásos képletet alkalmazhatja:

\ begin {igazítva} \ int (x ^ {3/2} + 2x - 7) dx & = \ frac {x ^ {(5/2)}} {5/2} + 2 \ bigg (\ frac {x ^ 2} {2} \ bigg) - 7x \\ & = \ frac {2} {5} x ^ {(5/2)} + x ^ 2 - 7x \ end {igazítva}

Összetettebb négyzetgyök függvények integrálása

Néha előfordulhat, hogy egynél több kifejezés van a radikális jel alatt, mint ebben a példában:

F (x) = \ int \ frac {x + 1} {\ sqrt {x - 3}} dx

Te tudod használniu-helyettesítés a folytatáshoz. Itt állítod beuegyenlő a nevezőben szereplő mennyiséggel:

u = \ sqrt {x - 3}

Oldja meg ezt axmindkét oldal négyzetre osztásával és kivonásával:

u ^ 2 = x - 3 \\ x = u ^ 2 + 3

Ez lehetővé teszi a dx megszerzését auszármazékának felvételévelx​:

dx = (2u) du

Ha visszahelyezzük az eredeti integrálba, megkapjuk

\ begin {aligned} F (x) & = \ int \ frac {u ^ 2 + 3 + 1} {u} (2u) du \\ & = \ int \ frac {2u ^ 3 + 6u + 2u} {u } du \\ & = \ int (2u ^ 2 + 8) du \ end {igazítva}

Most ezt integrálhatja az alapképlet és az expressz használatávaluszempontjábólx​:

\ begin {aligned} \ int (2u ^ 2 + 8) du & = \ frac {2} {3} u ^ 3 + 8u + C \\ & = \ frac {2} {3} (\ sqrt {x - 3}) ^ 3 + 8 (\ sqrt {x - 3}) + C \\ & = \ frac {2} {3} (x - 3) ^ {(3/2)} + 8 (x - 3) ^ {(1/2)} + C \ vége {igazítva}

  • Ossza meg
instagram viewer