题目
40) int dfrac (dx)(1+sqrt {2x)} ,

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查不定积分的换元法(变量代换法)的应用,以及分式积分的处理技巧。
解题核心思路:通过代换简化被积函数。观察到分母中的$\sqrt{2x}$,令$t = \sqrt{2x}$,将原积分转化为关于$t$的简单分式积分,再通过分式分解或多项式除法进一步简化。
破题关键点:
- 选择合适的代换:令$t = \sqrt{2x}$,使分母$1 + \sqrt{2x}$变为$1 + t$,简化积分形式。
- 正确计算微分$dx$:通过$x = \dfrac{t^2}{2}$求导得到$dx = t \, dt$,代入积分式。
- 分式分解:将$\dfrac{t}{1 + t}$拆分为$1 - \dfrac{1}{1 + t}$,便于积分。
步骤1:变量代换
令$t = \sqrt{2x}$,则:
$x = \dfrac{t^2}{2}, \quad dx = t \, dt$
步骤2:代入积分式
原积分变为:
$\int \dfrac{dx}{1 + \sqrt{2x}} = \int \dfrac{t \, dt}{1 + t}$
步骤3:分式分解
将$\dfrac{t}{1 + t}$拆分为:
$\dfrac{t}{1 + t} = 1 - \dfrac{1}{1 + t}$
步骤4:积分计算
分别积分:
$\int \left(1 - \dfrac{1}{1 + t}\right) dt = \int 1 \, dt - \int \dfrac{1}{1 + t} \, dt = t - \ln|t + 1| + C$
步骤5:回代变量
将$t = \sqrt{2x}$代回,得:
$\sqrt{2x} - \ln(\sqrt{2x} + 1) + C$