题目
(4) =dfrac (x)(sqrt {1-{x)^2}}

题目解答
答案
解:


解析
考查要点:本题主要考查不定积分的计算,特别是利用换元积分法处理根号下二次多项式的能力。
解题核心思路:
观察到被积函数中的分母为$\sqrt{1-x^2}$,而分子为$x$,可联想到通过换元法简化积分。关键点在于选择适当的代换,使得积分中的复杂部分(如根号)被消去,从而转化为更简单的积分形式。
破题关键点:
- 选择代换变量:令$u = 1 - x^2$,则$du = -2x dx$,从而将$x dx$用$du$表示。
- 简化积分形式:通过代换,将原积分转化为关于$u$的简单幂函数积分。
步骤1:选择代换变量
令$u = 1 - x^2$,则$du = -2x dx$,即$x dx = -\dfrac{1}{2} du$。
步骤2:代换积分变量
原积分变为:
$\int \frac{x}{\sqrt{1 - x^2}} dx = \int \frac{-\dfrac{1}{2} du}{\sqrt{u}} = -\dfrac{1}{2} \int u^{-1/2} du$
步骤3:计算简化后的积分
对$u^{-1/2}$积分:
$-\dfrac{1}{2} \int u^{-1/2} du = -\dfrac{1}{2} \cdot 2u^{1/2} + C = -u^{1/2} + C$
步骤4:回代变量
将$u = 1 - x^2$代回,得到最终结果:
$-\sqrt{1 - x^2} + C$