Консультация № 185869
21.04.2012, 11:29
80.00 руб.
0 7 2
Здравствуйте! У меня возникли некоторые сложности с вычислением неопределённого интеграла

(x^1/3)/(1+sqrt(x)) dx (кубический корень из икс, делённый на единицу плюс квадратный корень из икс дэ икс).

Пытался делать подстановку, взяв за переменную t весь знаменатель, потом корень из икс, не помогло.
Как я понял, это интеграл от дифференциального бинома. Воспользовался рекомендуемыми в справочнике подстановками, интеграл упростился, но все равно не могу понять, как найти данный интеграл. Как известно, вычисление неопределённого интеграла требует изобретательности и опыта (которого у меня пока маловато). Вот и обращаюсь за помощью к опытным специалистам.
Мне главное общий ход решения, без подробных объяснений и выкладок.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
319965
1463
21.04.2012, 12:01
общий
это ответ
Здравствуйте, Aleksandrkib!
Интеграл сводится к рациональному заменой t=x1/6. В этом случае
x1/3=t2
x1/2=t3
x=t6 ---> dx=6t5dt
давно
Посетитель
317729
109
21.04.2012, 13:44
общий
Адресаты:
Здравствуйте, Дмитрий!
То, что Вы описали, я к этому и пришёл.

Интеграл я представил в виде x^m*(a+bx^n)^p dx (интеграл от дифференциального бинома)
В моём случае получилось: (x^1/3)*(1+x^1/2)^(-1) dx
Так как p - целое число (p=-1), то подстановка x=t^k рационализирует интеграл, k - НОК знаменателей дробей m, n; k=6.
Значит, делаем подстановку x=t^6, dx=6t^5 dt.
Убеждаюсь, что я сделал всё правильно.

Далее, упрощая интеграл, получаю 6 умножить на неопределённый интеграл (t^7)*(1+t^3)^(-1) dt. Иначе говоря, необходимо теперь найти интеграл (t^7)/(1+t^3) dt (тэ в седьмой степени, делённое на единицу плюс тэ в кубе).
Именно на этом моменте я и "застопорился". Думаю, здесь вновь нужно делать подстановку? Или есть какой-то другой метод?
Некоторые подстановки пытался делать, не помогли.
Подскажите, пожалуйста, что теперь нужно делать?
давно
Посетитель
7438
7205
21.04.2012, 14:45
общий
Адресаты:
Вот Вам следующий шаг: разделив многочлен на многочлен, получите t4 - t + t / (1 + t3)
Об авторе:
"Если вы заметили, что вы на стороне большинства, —
это верный признак того, что пора меняться." Марк Твен
давно
Профессор
399103
482
21.04.2012, 14:49
общий
это ответ
Здравствуйте, Aleksandrkib!

Т.е. вы застопорились на моменте
.

Поделим числитель на знаменатель столбиком, чтобы привести дробь к сумме дробей, у которых степень числителя меньше степени знаменателя:
,
.

Нетривиальность есть лишь в последнем члене. Представим знаменатель в виде

и представим дробь в виде
,
где A и B - многочлены степени, не выше первой. Первую дробь можно будет проинтегрировав, выделив в знаменателе квадрат.
давно
Посетитель
317729
109
21.04.2012, 17:44
общий
21.04.2012, 17:45
Vanger, спасибо Вам за подсказку, всё остальное сделал сам.

Позвольте внести небольшую поправку. Дробь мы должны представить в виде

(Au+B)/(u2-u+1)+C/(u+1)

Спасибо всем экспертам, оказавшим мне помощь в решении задания!!!
давно
Профессор
399103
482
21.04.2012, 18:00
общий
21.04.2012, 18:19
Адресаты:
Рад, что получилось! А насчёт поправки - так у меня и написано, что A и B - многочлены(а не числа). Что, пожалуй, несколько отличается от типичных обозначений, а потому и ввело в заблуждение.
давно
Посетитель
317729
109
21.04.2012, 18:17
общий
Ах, да, простите, не заметил. Всё ясно.
Форма ответа