题目
int dfrac (x)(sqrt {2-3{x)^2}}dx

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查不定积分的计算,特别是利用换元法处理根式分母的积分问题。
解题核心思路:
观察到分母为$\sqrt{2-3x^2}$,分子为$x$,可考虑通过代数换元简化积分形式。关键点在于选择适当的替换变量,将原积分转化为关于新变量的简单积分。
破题关键点:
- 设$t = \sqrt{2-3x^2}$,通过求导建立$x \, dx$与$dt$的关系。
- 将原积分中的$x \, dx$和$\sqrt{2-3x^2}$用$t$和$dt$表示,简化积分表达式。
步骤1:换元法设定变量
设$t = \sqrt{2-3x^2}$,则$t^2 = 2-3x^2$。
对$t^2 = 2-3x^2$两边求导得:
$2t \, dt = -6x \, dx \quad \Rightarrow \quad x \, dx = -\frac{t}{3} \, dt.$
步骤2:代入原积分
原积分可表示为:
$\int \frac{x}{\sqrt{2-3x^2}} \, dx = \int \frac{x \, dx}{t} = \int \frac{-\frac{1}{3} t \, dt}{t} = -\frac{1}{3} \int dt.$
步骤3:积分并回代变量
计算积分:
$-\frac{1}{3} \int dt = -\frac{1}{3} t + C.$
将$t = \sqrt{2-3x^2}$代回,得最终结果:
$-\frac{1}{3} \sqrt{2-3x^2} + C.$