I = ∫ a a − x a + x d x = a ∫ a − x a + x d x I=\int{\frac{a\sqrt{a-x}}{\sqrt{a+x}}}dx=a\int{\sqrt{\frac{a-x}{a+x}}}dx I = ∫ a + x a a − x d x = a ∫ a + x a − x d x
Let
a − x a + x = t 2 a − x = t 2 ( a + x ) x = a ⋅ 1 − t 2 1 + t 2 d x = − 4 a t ( t 2 + 1 ) 2 d t \frac{a-x}{a+x}=t^2\\
a-x=t^2(a+x)\\
x=a\cdot\frac{1-t^2}{1+t^2}\\
dx=\frac{-4at}{(t^2+1)^2}dt a + x a − x = t 2 a − x = t 2 ( a + x ) x = a ⋅ 1 + t 2 1 − t 2 d x = ( t 2 + 1 ) 2 − 4 a t d t
I = − 4 a 2 ∫ t 2 ( t 2 + 1 ) 2 d t I=-4a^2\int{\frac{t^2}{(t^2+1)^2}}dt I = − 4 a 2 ∫ ( t 2 + 1 ) 2 t 2 d t
Let
t = tan y d t = d y cos 2 y I = − 4 a 2 ∫ tan 2 y ( tan 2 y + 1 ) 2 d y cos 2 y = = − 4 a 2 ∫ sin 2 y d y = − 2 a 2 ∫ ( 1 − cos 2 y ) d y = = − 2 a 2 ( y − sin 2 y 4 ) + C t=\tan y\\
dt=\frac{dy}{\cos^2y}\\
I=-4a^2\int{\frac{\tan^2y}{(\tan^2y+1)^2}\frac{dy}{\cos^2y}}=\\
=-4a^2\int{\sin^2ydy}=-2a^2\int{(1-\cos2y)dy}=\\
=-2a^2(y-\frac{\sin2y}{4})+C t = tan y d t = c o s 2 y d y I = − 4 a 2 ∫ ( t a n 2 y + 1 ) 2 t a n 2 y c o s 2 y d y = = − 4 a 2 ∫ sin 2 y d y = − 2 a 2 ∫ ( 1 − cos 2 y ) d y = = − 2 a 2 ( y − 4 s i n 2 y ) + C
y = arctan t , t = a − x a + x y = arctan a − x a + x y=\arctan t, t=\sqrt{\frac{a-x}{a+x}}\\
y=\arctan\sqrt{\frac{a-x}{a+x}} y = arctan t , t = a + x a − x y = arctan a + x a − x
then
I = − 2 a 2 ( arctan a − x a + x − sin ( 2 arctan a − x a + x ) 4 ) + C I=-2a^2(\arctan\sqrt{\frac{a-x}{a+x}}-\frac{\sin(2\arctan\sqrt{\frac{a-x}{a+x}})}{4})+C I = − 2 a 2 ( arctan a + x a − x − 4 s i n ( 2 a r c t a n a + x a − x ) ) + C
Comments