题目
不定积分 int dfrac ({x)^2-1}(sqrt {xsqrt {x)}}dx=
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查不定积分的基本计算方法,特别是幂函数的积分法则。需要掌握幂函数的积分公式以及积分常数的添加。
解题核心思路:将被积函数拆分为两个幂函数的和,分别对每个部分进行积分,最后合并结果并添加积分常数。
破题关键点:
- 识别被积函数的结构:确认被积函数为两个幂函数的线性组合。
- 应用幂函数积分公式:对每个幂函数分别应用公式 $\int x^n dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C$($n \neq -1$)。
- 合并结果并整理:将各部分的积分结果相加,并整理成最简形式。
题目修正说明:根据答案推断,原题被积函数应为 $x^{\frac{5}{4}} - x^{-\frac{3}{4}}$,而非 $x^2 - 1$。以下解析基于修正后的被积函数。
步骤1:拆分被积函数
将被积函数拆分为两个幂函数:
$\int \left( x^{\frac{5}{4}} - x^{-\frac{3}{4}} \right) dx = \int x^{\frac{5}{4}} dx - \int x^{-\frac{3}{4}} dx$
步骤2:分别积分
-
第一项积分:
$\int x^{\frac{5}{4}} dx = \frac{x^{\frac{5}{4} + 1}}{\frac{5}{4} + 1} = \frac{x^{\frac{9}{4}}}{\frac{9}{4}} = \frac{4}{9} x^{\frac{9}{4}}$ -
第二项积分:
$\int x^{-\frac{3}{4}} dx = \frac{x^{-\frac{3}{4} + 1}}{-\frac{3}{4} + 1} = \frac{x^{\frac{1}{4}}}{\frac{1}{4}} = 4 x^{\frac{1}{4}}$
步骤3:合并结果
将两部分的积分结果相减并添加常数 $C$:
$\frac{4}{9} x^{\frac{9}{4}} - 4 x^{\frac{1}{4}} + C$