题目
(37) int dfrac (dx)(xsqrt {{x)^2-1}}

题目解答
答案

解析
步骤 1:理解问题
题目要求我们解决一个积分问题,即求解 $\int \dfrac {dx}{x\sqrt {{x}^{2}-1}}$。根据题目给出的条件,我们需要分别考虑 $x > 1$ 和 $x < -1$ 的情况。
步骤 2:求解 $x > 1$ 的情况
当 $x > 1$ 时,我们可以通过换元法来求解积分。设 $t = \dfrac{1}{x}$,则 $dt = -\dfrac{1}{x^2}dx$。代入原积分,我们得到:
$$\int \dfrac {dx}{x\sqrt {{x}^{2}-1}} = \int \dfrac {-\dfrac{1}{x^2}dx}{\sqrt {{x}^{2}-1}} = \int \dfrac {dt}{\sqrt {1-t^2}}$$
这个积分是标准形式,其结果为 $-\arcsin t + C$。将 $t = \dfrac{1}{x}$ 代回,我们得到:
$$\int \dfrac {dx}{x\sqrt {{x}^{2}-1}} = -\arcsin \dfrac{1}{x} + C$$
步骤 3:求解 $x < -1$ 的情况
当 $x < -1$ 时,我们同样使用换元法。设 $t = \dfrac{1}{x}$,则 $dt = -\dfrac{1}{x^2}dx$。代入原积分,我们得到:
$$\int \dfrac {dx}{x\sqrt {{x}^{2}-1}} = \int \dfrac {-\dfrac{1}{x^2}dx}{\sqrt {{x}^{2}-1}} = \int \dfrac {dt}{\sqrt {1-t^2}}$$
这个积分同样是标准形式,其结果为 $-\arcsin t + C$。将 $t = \dfrac{1}{x}$ 代回,我们得到:
$$\int \dfrac {dx}{x\sqrt {{x}^{2}-1}} = -\arcsin \dfrac{1}{x} + C$$
由于 $x < -1$,我们有 $|x| = -x$,因此可以写成:
$$\int \dfrac {dx}{x\sqrt {{x}^{2}-1}} = -\arcsin \dfrac{1}{|x|} + C$$
题目要求我们解决一个积分问题,即求解 $\int \dfrac {dx}{x\sqrt {{x}^{2}-1}}$。根据题目给出的条件,我们需要分别考虑 $x > 1$ 和 $x < -1$ 的情况。
步骤 2:求解 $x > 1$ 的情况
当 $x > 1$ 时,我们可以通过换元法来求解积分。设 $t = \dfrac{1}{x}$,则 $dt = -\dfrac{1}{x^2}dx$。代入原积分,我们得到:
$$\int \dfrac {dx}{x\sqrt {{x}^{2}-1}} = \int \dfrac {-\dfrac{1}{x^2}dx}{\sqrt {{x}^{2}-1}} = \int \dfrac {dt}{\sqrt {1-t^2}}$$
这个积分是标准形式,其结果为 $-\arcsin t + C$。将 $t = \dfrac{1}{x}$ 代回,我们得到:
$$\int \dfrac {dx}{x\sqrt {{x}^{2}-1}} = -\arcsin \dfrac{1}{x} + C$$
步骤 3:求解 $x < -1$ 的情况
当 $x < -1$ 时,我们同样使用换元法。设 $t = \dfrac{1}{x}$,则 $dt = -\dfrac{1}{x^2}dx$。代入原积分,我们得到:
$$\int \dfrac {dx}{x\sqrt {{x}^{2}-1}} = \int \dfrac {-\dfrac{1}{x^2}dx}{\sqrt {{x}^{2}-1}} = \int \dfrac {dt}{\sqrt {1-t^2}}$$
这个积分同样是标准形式,其结果为 $-\arcsin t + C$。将 $t = \dfrac{1}{x}$ 代回,我们得到:
$$\int \dfrac {dx}{x\sqrt {{x}^{2}-1}} = -\arcsin \dfrac{1}{x} + C$$
由于 $x < -1$,我们有 $|x| = -x$,因此可以写成:
$$\int \dfrac {dx}{x\sqrt {{x}^{2}-1}} = -\arcsin \dfrac{1}{|x|} + C$$