↔ poprzedni punkt  następny punkt ≈


6. (ι) CAŁKOWANIE WYBRANYCH FUNKCJI NIEWYMIERNYCH

Omawianie całkowania funkcji zawierających wyrażenia niewymierne (pierwiastkowe) ograniczymy do przypadków mających największe znaczenie praktyczne.

Całkowanie funkcji zawierających pierwiastek z wyrażenia liniowego

Całkę

gdzieR oznacza funkcję wymierną dwóch argumentów, sprowadzamy do całki funkcji wymiernej przez podstawienie

Przykład

Obliczymy całkę

Całkowanie funkcji zawierających pierwiastek kwadratowy trójmianu kwadratowego

Można wykazać, że całka postaci

gdzie R oznacza funkcję wymierną dwóch argumentów, da się wyrazić za pomocą funkcji elementarnych. Efektywna metoda jej wyznaczania polega na sprowadzeniu zadania do obliczenia jednej z całek typu

Pierwsza z nich należy do kategorii całek podstawowych

Drugą, przy założeniu x 2 + k > 0, wyznaczymy sprowadzając do całki funkcji wymiernej przez tzw. podstawienie Eulera

Mamy

Stąd

Zatem

Ostatecznie

Przykład

Obliczymy całkę

Sprowadzamy trójmian do postaci kanonicznej

Za pomocą podstawienia t = x - 3 dostajemy całkę omawianego typu

Jeżeli współczynnik przy najwyższej potędze trójmianu jest ujemny (a < 0), to w analogiczny sposób całkę

sprowadzamy do całki typu pierwszego.

W celu obliczenia całki

przedstawiamy jąw postaci

Pierwszą całkę wyznaczamy metodą całkowania przez części

Ponieważ drugą całkę wyznaczyliśmy wcześniej, po podstawieniu wyników do wzoru dostajemy

Stąd ostatecznie

Analogicznie postępując można wyznaczyć również całkę

Prościej jest jednak zastosować podstawienie x = sint.

ι Pytanie kontrolne 8.8

Stosując podstawienie x = sint oblicz całkę

Zobacz odpowiedź

W przykładzie tym obliczenie całki z iloczynu wielomianu i pierwiastka kwadratowego zostało, w wyniku podstawienia, zastąpione obliczeniem całki funkcji trygonometrycznej.


↔ poprzedni punkt  następny punkt ≈