三角换元法

参考 > 微积分学: 积分法

描述

一种积分法,它用三角形标识来简化包含根式表达式的某些积分。法则是:

如果函数包含\({a}^{2}-{x}^{2}\),设\(x=a\sin{u}\)

如果函数包含\({a}^{2}+{x}^{2}\),设\(x=a\tan{u}\)

如果函数包含\({x}^{2}-{a}^{2}\),设\(x=a\sec{u}\)


例子
\[\int \frac{1}{\sqrt{25-{x}^{2}}} \, dx\]
1
Use 三角换元法
Let \(x=5\sin{u}\), \(dx=5\cos{u} \, du\)

2
从上面代回变数。
\[\int \frac{1}{\sqrt{25-{(5\sin{u})}^{2}}}\times 5\cos{u} \, du\]

3
简化。
\[\int 1 \, du\]

4
使用此法则:\(\int a \, dx=ax+C\)。
\[u\]

5
从以上步骤,我们知道:
\[u=\sin^{-1}{(\frac{1}{5}x)}\]

6
将上面代回原本的积分。
\[\sin^{-1}{(\frac{1}{5}x)}\]

7
添加常量。
\[\sin^{-1}{(\frac{x}{5})}+C\]

完成