三角関数置換を使ってint 1 / sqrt(x ^ 2-4x + 13)dxをどのように統合しますか?

三角関数置換を使ってint 1 / sqrt(x ^ 2-4x + 13)dxをどのように統合しますか?
Anonim

回答:

#int 1 / sqrt(x ^ 2-4x + 13)= l n | sqrt(1+(x-2)^ 2/9)+(x-2)/ 3 | + C#

説明:

#int 1 / sqrt(x ^ 2-4x + 13)d x =整数1 / sqrt(x ^ 2-4x + 9 + 4)d x#

#int 1 /(sqrt((x-2)^ 2 + 3 ^ 2))d x#

#x-2 = 3タンシータ "" d x = 3秒^ 2シータdシータ#

#int 1 / sqrt(x ^ 2-4x + 13)dx = int(3秒^2θ+θ)/ sqrt(9tan ^2θ+ 9)= int(3sec ^2θθ)/(3sqrt(1) + tan ^2θ)) "" 1 + tan ^2θ= sec ^2θ#

#int 1 / sqrt(x ^ 2〜4 x + 13)d x = int(3秒^ 2シータdシータ)/(3sqrt(秒^ 2シータ))#

#int 1 / sqrt(x ^ 2-4x + 13)d x = int(キャンセル(3秒^2θ)dθ)/(キャンセル(3秒θ))#

#int 1 / sqrt(x ^ 2-4x + 13)d x =整数秒theta d theta#

#int 1 / sqrt(x ^ 2-4 x + 13)d x = l n |secθ+tanθ| + C#

#tan theta =(x-2)/ 3 "" sec theta = sqrt(1 + tan ^2θ)= sqrt(1+(x-2)^ 2/9)#

#int 1 / sqrt(x ^ 2-4x + 13)= l n | sqrt(1+(x-2)^ 2/9)+(x-2)/ 3 | + C#

回答:

#sinh ^ -1((x-2)/ 3)+ C#

説明:

双曲線バージョンも可能です。

  • #x-2 = 3 sin u u#
  • #dx = 3コシュードゥ#

#int 1 / sqrt(x ^ 2-4x + 13)dx = int 1 / sqrt(9シン^ 2 u + 9)3cosh u du = int 1 /(3cosh u)3cosh u du = u + C#

それゆえ:

#int 1 / sqrt(x ^ 2-4x + 13)dx = sinh ^ -1((x-2)/ 3)+ C#