参考书目:菲赫金哥尔茨《微积分学教程》第二卷
这一部分主要是含有根式的不定积分的处理方法。
Case1: 形如
的积分
这里函数 是一个多元有理函数.
对于这种表达式一般是作变量替换 这样原积分就转化为了有理函数的积分。
例1
SOL 于是 求解代入即可。
Case2: 形如 的积分
其中
Case2.1: 当 时, 若设 其中 并设 原式可化为
作换元
即可将其转化为有理函数, 因为它是形如 的表达式.
Case2.2: 对于一般的情况, 作换元 于是 这时再设
原表达式变为
的形式, 这就转化为了Case1, 作换元 即可,
与前面的换元合并可令 当然, 这里要满足
Case2.3 在Case2.2中, 若 这样得到的表达式是 同样可以换元
这里仍然要求
综合上述三种情况,
三者有一者为整数原函数即可积(可按优有限形状表示出来), 否则不可,
这是Chebeshev得到的事实.
例2
SOL
发现 而
这是Case2.3,
于是置 于是
剩下的部分就是有理函数的积分。
例3
SOL 这是Case2.2,
于是置 有 因此 转化为有理函数的积分.
Case3: Euler替换
Euler替换有三种情形, 用来解决形如被积函数形如 的积分,
它做到了在换元后能将 和
同时用另一个元有理地表示出来.
1: 当 时, 设 两边平方有
2: 当 时, 设 两边平方并整理得 3: 若
有两相异的实根 则设 两边平方并整理得 例4
例5
例6
诸如此类的还有 等等.
特别地, 若碰到
可以利用恒等变换: 这样可以利用前面的例子中的结论.