Hva er integralet av int ((x ^ 2-1) / sqrt (2x-1)) dx?

Hva er integralet av int ((x ^ 2-1) / sqrt (2x-1)) dx?
Anonim

Svar:

(2x-1) ^ (3x) (2x-1) / dx = 1/20 (2x-1) ^ (5/2) +1/6 3 / 4sqrt (2x-1) + C #

Forklaring:

Vårt store problem i dette integralet er roten, så vi vil bli kvitt det. Vi kan gjøre dette ved å introdusere en substitusjon # U = sqrt (2x-1) #. Derivatet er da

# (Du) / dx = 1 / sqrt (2x-1) #

Så vi deler gjennom (og husk at deling av en gjensidig er den samme som å multiplisere med bare nevnen) for å integrere med hensyn til # U #:

#int (x ^ 2-1) / sqrt (2x-1) dx = int (x ^ 2-1) / avbryt (sqrt (2x-1)) avbryt (sqrt (2x-1)) = int x ^ 2-1 du #

Nå er alt vi trenger å gjøre, uttrykke # X ^ 2 # i form av # U # (siden du ikke kan integrere # X # med respekt for # U #):

# U = sqrt (2x-1) #

# U ^ 2 = 2x-1 #

# U ^ 2 + 1 = 2 x #

# (U ^ 2 + 1) / 2 = x #

# X ^ 2 = ((u ^ 2 + 1) / 2) ^ 2 = (u ^ 2 + 1) ^ 2/4 = (u ^ 4 + 2u ^ 2 + 1) / 4 #

Vi kan plugge dette inn i vårt integral for å få:

#int (u ^ 4 + 2u ^ 2 + 1) / 4-1 du #

Dette kan evalueres ved hjelp av revers power rule:

# 1/4 * u ^ 5/5 + 2/4 * u ^ 3/3 + u / 4-u + C #

Gjenoppta for # U = sqrt (2x-1) #, vi får:

# 1/20 (2x-1) ^ (5/2) +1/6 (2x-1) ^ (3/2) -3 / 4sqrt (2x-1) + C #