题目
1.求下列不定积分:-|||-(2) int dfrac (1-x)(sqrt {9-4{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,涉及分式函数的积分技巧,特别是对分母为二次根式形式的处理,以及分子拆分后的分项积分方法。
解题核心思路:
- 拆分分子:将分子 $(1-x)$ 拆分为两个独立项,分别与分母组合,形成两个更易处理的积分。
- 变量替换法:对第一个积分 $\int \frac{1}{\sqrt{9-4x^2}} dx$,通过变量替换转化为标准的反正弦函数积分形式;对第二个积分 $\int \frac{x}{\sqrt{9-4x^2}} dx$,通过代数替换简化为幂函数积分。
破题关键点:
- 识别标准积分形式:分母 $\sqrt{9-4x^2}$ 可变形为 $\sqrt{3^2 - (2x)^2}$,提示使用反正弦积分公式。
- 灵活应用替换法:第二个积分通过替换 $u = 9-4x^2$,将积分转化为关于 $u$ 的简单幂函数积分。
将原积分拆分为两个部分:
$\int \frac{1-x}{\sqrt{9-4x^2}} dx = \int \frac{1}{\sqrt{9-4x^2}} dx - \int \frac{x}{\sqrt{9-4x^2}} dx$
第一部分:$\int \frac{1}{\sqrt{9-4x^2}} dx$
- 变量替换:令 $u = 2x$,则 $du = 2 dx$,即 $dx = \frac{du}{2}$。
- 变形积分:
$\int \frac{1}{\sqrt{9 - u^2}} \cdot \frac{du}{2} = \frac{1}{2} \int \frac{1}{\sqrt{9 - u^2}} du$ - 应用标准公式:$\int \frac{1}{\sqrt{a^2 - u^2}} du = \arcsin \frac{u}{a} + C$,得:
$\frac{1}{2} \arcsin \frac{u}{3} + C = \frac{1}{2} \arcsin \frac{2x}{3} + C$
第二部分:$\int \frac{x}{\sqrt{9-4x^2}} dx$
- 变量替换:令 $u = 9 - 4x^2$,则 $du = -8x dx$,即 $x dx = -\frac{du}{8}$。
- 变形积分:
$\int \frac{x}{\sqrt{u}} \cdot \left( -\frac{du}{8} \right) = -\frac{1}{8} \int u^{-1/2} du$ - 计算幂函数积分:
$-\frac{1}{8} \cdot 2u^{1/2} + C = -\frac{1}{4} \sqrt{u} + C = -\frac{1}{4} \sqrt{9 - 4x^2} + C$
合并结果
将两部分结果合并:
$\frac{1}{2} \arcsin \frac{2x}{3} - \left( -\frac{1}{4} \sqrt{9 - 4x^2} \right) + C = \frac{1}{2} \arcsin \frac{2x}{3} + \frac{1}{4} \sqrt{9 - 4x^2} + C$