一个简单的积分,积分(a+x^2)^(3/2)dx还有:积分-查字典问答网
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来自阮景奎的问题

  一个简单的积分,积分(a+x^2)^(3/2)dx还有:积分(a+x^2)^(-3/2)dx

  一个简单的积分,

  积分(a+x^2)^(3/2)dx

  还有:积分(a+x^2)^(-3/2)dx

1回答
2020-08-04 08:16
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田瑞博

  求不定积分:∫[(a+x²)^(3/2)]dx

  原式=[a^(3/2)]∫[(1+x²/a)^(3/2)]dx(a>0)

  令x/√a=tanu,则x=(√a)tanu,dx=(√a)sec²udu,代入原式得:

  原式=[a^(3/2)]∫[(1+tan²u)^(3/2)](√a)sec²udu=(a²)∫[(secu)^5]du=(a²)∫du/[(cosu)^5]

  =(a²)[sinu/(4cos⁴u)+(3/4)∫du/cos³u]=(a²){sinu/(4cos⁴u)+(3/4)[sinu/(2cos²u)+(1/2)∫du/cosu]}

  =a²sinu/(4cos⁴u)+(3a²/4){sinu/(2cos²u)+(1/2)[ln(secu+tanu)]}+C

  然后将tanu=x/√a,sinu=x/√(a+x²),cosu=√[a/(a+x²)],secu=√[(a+x²)/a],代入,化简即可.

  这里用了一个递推公式:∫du/(cosⁿu)=sinu/[(n-1)cosⁿֿ¹u]+[(n-2)/(n-1)]∫du/(cosⁿֿ²u)

  此公式的证明很麻烦,即使写出来也看不清楚,故不作证明,请查看内容较多的“积分公式”手册.

  第二题:

  求不定积分:∫dx/(a+x²)^(3/2)

  原式=[a^(-3/2)]∫dx/[1+(x/√a)²]^(3/2)

  令x/√a=tanu,则x=(√a)tanu,dx=(√a)sec²udu,代入原式得:

  原式=[a^(-3/2)]∫(√a)sec²udu/sec³u=(1/a)∫du/secu=(1/a)∫cosudu=(1/a)sinu+C=(1/a)[x/√(a+x²)+C

2020-08-04 08:21:30

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