Sqrt(9-x ^ 2)的积分是多少?

Sqrt(9-x ^ 2)的积分是多少?
Anonim

每当我看到这些功能时,我会认识到(通过练习很多)你应该在这里使用特殊替换:

#int sqrt(9-x ^ 2)dx#

#x = 3sin(u)#

这可能看起来像一个奇怪的替代,但你会明白为什么我们这样做。

#dx = 3cos(u)du#

替换积分中的每一个:

#int sqrt(9-(3sin(u))^ 2)* 3cos(u)du#

我们可以把三分之一带出来:

#3 * int sqrt(9-(3sin(u))^ 2)* cos(u)du#

#3 * int sqrt(9-9sin ^ 2(u))* cos(u)du#

你可以把9分:

#3 * int sqrt(9(1-sin ^ 2(u)))* cos(u)du#

#3 * 3int sqrt(1-sin ^ 2(u))* cos(u)du#

我们知道身份: #cos ^ 2x + sin ^ 2x = 1#

如果我们解决 #cosx#,我们得到:

#cos ^ 2x = 1-sin ^ 2x#

#cosx = sqrt(1-sin ^ 2x)#

这正是我们在积分中看到的,所以我们可以替换它:

#9 int cos ^ 2(u)du#

你可能知道这个是一个基本的反衍生物,但如果你不知道,你可以这样解决:

我们使用身份: #cos ^ 2(u)=(1 + cos(2u))/ 2#

#9 int(1 + cos(2u))/ 2 du#

#9/2 int 1 + cos(2u)du#

#9/2(int 1du + int cos(2u)du)#

#9/2(你+ 1 / 2sin(2u))+ C# (你可以通过替换来解决这个问题)

#9/2你+ 9/4罪(2u)+ C#

现在,我们要做的就是放 #U# 进入功能。让我们回顾一下我们如何定义它:

#x = 3sin(u)#

#x / 3 =罪(你)#

要得到 #U# 除此之外,你需要采取反函数 #罪# 在这两边,这是 #ARCSIN#:

#arcsin(x / 3)= arcsin(sin(u))#

#arcsin(x / 3)=你#

现在我们需要将它插入到我们的解决方案中:

#9/2 arcsin(x / 3)+ 9/4 sin(2arcsin(x / 3))+ C#

这是最终的解决方案。