Задача №1423
Условие
Найти интеграл \(\displaystyle{\int\sqrt{a^2+x^2}dx}\).
Решение
\[
\int\sqrt{a^2+x^2}dx
=\left[\begin{aligned}& u=\sqrt{a^2+x^2};\;du=\frac{xdx}{\sqrt{a^2+x^2}}.\\& dv=dx;\;v=x.\end{aligned}\right]
=x\cdot\sqrt{a^2+x^2}-\int{x\cdot\frac{xdx}{\sqrt{a^2+x^2}}}=\\
=x\cdot\sqrt{a^2+x^2}-\int\frac{x^2}{\sqrt{a^2+x^2}}dx
=x\cdot\sqrt{a^2+x^2}-\int\frac{x^2+a^2-a^2}{\sqrt{a^2+x^2}}dx=\\
=x\cdot\sqrt{a^2+x^2}-\int\left(\sqrt{a^2+x^2}-\frac{a^2}{\sqrt{a^2+x^2}}\right)dx
=x\cdot\sqrt{a^2+x^2}-\int\sqrt{a^2+x^2}dx+a^2\int\frac{dx}{\sqrt{a^2+x^2}}=\\
=x\cdot\sqrt{a^2+x^2}-\int\sqrt{a^2+x^2}dx+a^2\ln\left(x+\sqrt{x^2+a^2}\right).
\]
\[
\int\sqrt{a^2+x^2}dx
=x\cdot\sqrt{a^2+x^2}-\int\sqrt{a^2+x^2}dx+a^2\ln\left(x+\sqrt{x^2+a^2}\right);\\
\int\sqrt{a^2+x^2}dx=\frac{x}{2}\sqrt{a^2+x^2}+\frac{a^2}{2}\ln\left(x+\sqrt{x^2+a^2}\right)+C
=\frac{x\sqrt{a^2+x^2}}{2}+\frac{a^2\ln\left(x+\sqrt{x^2+a^2}\right)}{2}+C
\]
Ответ:
\(\displaystyle{\frac{x\sqrt{a^2+x^2}}{2}+\frac{a^2\ln\left(x+\sqrt{x^2+a^2}\right)}{2}+C}\)Источники задачи
| Задачник №1 | Берман "Сборник задач по курсу математического анализа" |
| Глава №6 | Неопределённый интеграл. Интегральное исчисление |
| Параграф №2 | Основные методы интегрирования |
| Задача №1866 |