无理函数积分

无理函数积分通常使用代换法消去根式。

代换法

例子

例子 11xdx\int \frac{1}{\sqrt{x}} dx

  • u=xu = \sqrt{x},则 x=u2x = u^2dx=2ududx = 2u du
  • 1xdx=1u2udu=2du=2u+C=2x+C\int \frac{1}{\sqrt{x}} dx = \int \frac{1}{u} \cdot 2u du = \int 2 du = 2u + C = 2\sqrt{x} + C

例子 21xx21dx\int \frac{1}{x\sqrt{x^2 - 1}} dx

  • x=sectx = \sec t,则 dx=secttantdtdx = \sec t \tan t dt
  • x21=sec2t1=tant\sqrt{x^2 - 1} = \sqrt{\sec^2 t - 1} = \tan t
  • 1xx21dx=1secttantsecttantdt=dt=t+C=arccos1x+C\int \frac{1}{x\sqrt{x^2 - 1}} dx = \int \frac{1}{\sec t \cdot \tan t} \cdot \sec t \tan t dt = \int dt = t + C = \arccos \frac{1}{x} + C