回答:
#int(3dx)/(x ^ 2 + x + 1)= 2sqrt3arctan((2x + 1)/ sqrt3)+ C#
説明:
#int(3dx)/(x ^ 2 + x + 1)#
=#int(12dx)/(4x ^ 2 + 4x + 4)#
=#6int(2dx)/ (2x + 1)^ 2 + 3#
=#2sqrt3arctan((2x + 1)/ sqrt3)+ C#
回答:
#int 3 /(x ^ 2 + x + 1) dx = 2sqrt3tan ^ -1((2x + 1)/ sqrt3)+ C#
説明:
分母に二次、二次があるときはいつでも #バツ#は分子内にあり、積分を次の形式にします。
#int 1 /(1 + t ^ 2) dt = tan ^ -1(t)+ C#
私たちの場合は、正方形を完成させて代入を使うことでこれを実現できます。
#x ^ 2 + x + 1 =(x + 1/2)^ 2 + k#
#x ^ 2 + x + 1 = x ^ 2 + x + 1/4 + k#
#k = 3/4#
#x ^ 2 + x + 1 =(x + 1/2)^ 2 + 3/4#
#3int 1 /(x ^ 2 + x + 1) dx = 3int 1 /((x + 1/2)^ 2 + 3/4) dx#
以下のようなu置換を導入したいと思います。
#(x + 1/2)^ 2 = 3 / 4u ^ 2#
我々は解決することができます #バツ# この置換がどうあるべきかを理解するために:
#x + 1/2 = sqrt3 / 2u#
#x = sqrt3 / 2u-1/2#
に関して統合する #u#の導関数を乗じる #バツ# に関して #u#:
#dx /(du)= sqrt3 / 2#
#3int 1 /(((x + 1/2)^ 2 + 3/4) dx = 3 * sqrt3 / 2int 1 /(3 / 4u ^ 2 + 3/4) du =#
#= 3 * sqrt3 / 2int 1 /(3/4(u ^ 2 + 1)) du = 3 * sqrt3 / 2 * 4 / 3int 1 /(u ^ 2 + 1) du =#
#= 2sqrt3tan ^ -1(u)+ C#
我々は今解決することができます #u# の面では #バツ# 再代入する:
#u =(2x + 1)/ sqrt3#
これは私たちの最終的な答えがあることを意味します。
#2sqrt3tan ^ -1((2x + 1)/ sqrt3)+ C#