(3) int dfrac (x)(sqrt {2-3{x)^2}}dx;

题目解答
答案

解析
本题考查不定积分的计算,解题思路是利用换元积分法来求解。
步骤一:凑微分
已知被积函数为$\frac{x}{\sqrt{2 - 3x^2}}$,我们需要找到一个合适的变量代换。
对$2 - 3x^2$求微分,根据求导公式$(X^n)^\prime=nX^{n - 1}$,可得$d(2 - 3x^2)=(2 - 3x^2)^\prime dx=(-6x)dx$,即$xdx=-\frac{1}{6}d(2 - 3x^2)$。
那么原积分$\int\frac{x}{\sqrt{2 - 3x^2}}dx$可变形为$\int\frac{1}{\sqrt{2 - 3x^2}}\cdot xdx=-\frac{1}{6}\int\frac{1}{\sqrt{2 - 3x^2}}d(2 - 3x^2)$。
步骤二:换元
令$t = 2 - 3x^2$,则原积分变为$-\frac{1}{6}\int\frac{1}{\sqrt{t}}dt$。
步骤三:计算积分
根据积分公式$\int t^n dt=\frac{t^{n + 1}}{n + 1}+C$($n\neq -1$),对于$\int\frac{1}{\sqrt{t}}dt=\int t^{-\frac{1}{2}}dt$,这里$n=-\frac{1}{2}$,则$\int t^{-\frac{1}{2}}dt=\frac{t^{-\frac{1}{2}+1}}{-\frac{1}{2}+1}+C=\frac{t^{\frac{1}{2}}}{\frac{1}{2}}+C = 2t^{\frac{1}{2}}+C$。
所以$-\frac{1}{6}\int\frac{1}{\sqrt{t}}dt=-\frac{1}{6}\times 2t^{\frac{1}{2}}+C=-\frac{1}{3}t^{\frac{1}{2}}+C$。
步骤四:回代
将$t = 2 - 3x^2$代回上式,得到$-\frac{1}{3}\sqrt{2 - 3x^2}+C$。