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  • ∫根號(x^2-4)dx用換元積分法算出來

    ∫根號(x^2-4)dx用換元積分法算出來
    令x=2csct,我算到的答案是(x/2)根號(x^2-4)+2ln|x/2-(1/2)根號x^2-4|+C,跟書本答案不同
    數(shù)學人氣:652 ℃時間:2020-05-12 15:35:50
    優(yōu)質(zhì)解答
    優(yōu)先用正割的方法:
    令x = 2secz,dx = 2secztanz dz,當x > 2
    ∫ √(x² - 4) dx
    = ∫ √(4sec²z - 4) * 2secztanz dz
    = ∫ 2tanz * 2secztanz dz
    = 4∫ secz * (sec²z - 1) dz
    = 4∫ sec³z dz - 4∫ secz dz
    = 4 * 1/2 * (secztanz + ln|secz + tanz|) - 4ln|secz + tanz|
    = 2secztanz - 2ln|secz + tanz| + C
    = 2(x/2)√(x² - 4)/2 - 2ln|x/2 + √(x² - 4)/2| + C
    = (x/2)√(x² - 4) - 2ln|x + √(x² - 4)| + 2ln2 + C
    = (x/2)√(x² - 4) - 2ln|x + √(x² - 4) + C''
    用余割方法:
    令x = 2cscz,dx = - 2csczcotz dz,x > 2
    ∫ √(x² - 4) dx
    = ∫ √(4csc²z - 4) * -2csczcotz dz
    = ∫ 2cotz * -2csczcotz dz
    = - 4∫ cscz * (csc²z - 1) dz
    = 4∫ cscz dz - 4∫ csc³z dz
    = - 4ln|cscz + cotz| - 4 * -1/2 * (csczcotz + ln|cscz + cotz|) + C
    = -2ln|cscz + cotz| + 2csczcotz + C
    = 2(x/2)√(x² - 4)/2 - 2ln|x/2 + √(x² - 4)/2| + C
    = (x/2)√(x² - 4) - 2ln|x + √(x² - 4)| + C'''那個-2ln|x/2+1/2根號(x^2-4)是怎么變成-2ln|x+根號(x^2-4)的?對數(shù)公式ln(A/B) = lnA - lnB -2ln|x/2 + √(x² - 4)/2| + C = -2ln|[x + √(x² - 4)]/2| + C = -2[ ln|x + √(x² - 4)| - ln2 ] + C = -2ln|x + √(x² - 4)| + 2ln2 + C = -2ln|x + √(x² - 4)| + C'',C'' = C + 2ln2,常數(shù)可以組起來最后一個問題4∫ cscz dz - 4∫ csc³z dz= - 4ln|cscz + cotz| - 4 * -1/2 * (csczcotz + ln|cscz + cotz|) + C這一步是怎么變的?書本的公式是∫cscxdx=ln|secx-cotx|+c,而我用分部積分法算出∫csc^3zdz=-csczdz*cotz-∫csc^3zdz+∫csczdz,兩者結(jié)合,原式=2cscz*根號(csc^2-1)+2∫csczdz,請告訴我哪里出錯了?書里的公式應該是∫ cscx dx = ln|cscx - cotx| + C 也可以是∫ cscx dx = - ln|cscx + cotx| + C ∫ csc³z dx = ∫ cscz d(-cotz) = -[csczcotz - ∫ cotz dcscz] = -csczcotz + ∫ cotz * -csczcotz dz = -csczcotz - ∫ cscz * (csc²z - 1) dz = -csczcotz - ∫ csc³z dz + ∫ cscz dz 2∫ csc³z dz = - csczcotz - ln|cscz + cotz| ∫ csc³z dz = - (1/2)csczcotz - (1/2)ln|cscz + cotz| + C = - (1/2)cscz√(csc²z - 1) - (1/2)ln|cscz + √(csc²z - 1)| + C,若x = 2cscz ==> cscz = x/2 = - (1/2)(x/2)√(x²/4 - 1) - (1/2)ln|x/2 + √(x²/4 - 1)| + C = - (1/2)(x/2)√(x² - 4)/2 - (1/2)ln|x/2 + √(x² - 4)/2| + C = - (1/2)(x/2)√(x² - 4)/2 - (1/2)ln|x + √(x² - 4)| + C'',你核對一下
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