题目
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。换元积分法的核心思想是通过引入一个新的变量,将复杂的积分转化为较为简单的积分形式。
- 首先进行换元:
设$t = \sqrt{2 - 3x^{2}}$,对$t$两边平方可得$t^{2}=2 - 3x^{2}$。
然后对$t^{2}=2 - 3x^{2}$两边同时求导,根据求导公式$(X^{n})^\prime=nX^{n - 1}$,$(C)^\prime = 0$($C$为常数),有:
$(t^{2})^\prime=(2 - 3x^{2})^\prime$
$2t\cdot dt=-6x\cdot dx$
由此可解出$x\cdot dx=-\frac{1}{3}t\cdot dt$。 - 接着将换元后的式子代入原积分:
原积分$\int\frac{x}{\sqrt{2 - 3x^{2}}}dx$,因为$t = \sqrt{2 - 3x^{2}}$且$x\cdot dx=-\frac{1}{3}t\cdot dt$,所以原积分可化为$\int\frac{1}{t}\cdot(-\frac{1}{3}t\cdot dt)$。 - 然后化简并计算积分:
$\int\frac{1}{t}\cdot(-\frac{1}{3}t\cdot dt)=-\frac{1}{3}\int dt$
根据积分公式$\int dt=t + C$($C$为积分常数),可得$-\frac{1}{3}\int dt=-\frac{1}{3}t + C$。 - 最后将$t$换回$x$:
因为$t = \sqrt{2 - 3x^{2}}$,所以$-\frac{1}{3}t + C=-\frac{1}{3}\sqrt{2 - 3x^{2}}+C$。