Задача №1459
Условие
Найти интеграл \(\displaystyle{\int\sqrt{\frac{x-1}{x+1}}\frac{dx}{x^2}}\).
Решение
\[
\int\sqrt{\frac{x-1}{x+1}}\frac{dx}{x^2}
=-\int\sqrt{\frac{1-\frac{1}{x}}{1+\frac{1}{x}}}d\left(\frac{1}{x}\right)
=\left|z=\frac{1}{x}\right|
=-\int\sqrt{\frac{1-z}{1+z}}dz
=-\int\sqrt{\frac{(1-z)^2}{(1+z)(1-z)}}dz=\\
=-\int\frac{(1-z)dz}{\sqrt{1-z^2}}
=-\int\frac{dz}{\sqrt{1-z^2}}+\int\frac{zdz}{\sqrt{1-z^2}}
=-\int\frac{dz}{\sqrt{1-z^2}}-\frac{1}{2}\int\left(1-z^2\right)^{-\frac{1}{2}}d\left(1-z^2\right)=\\
=-\arcsin{z}-\left(1-z^2\right)^{\frac{1}{2}}+C
=-\arcsin{z}-\sqrt{1-z^2}+C
=-\arcsin\frac{1}{x}-\sqrt{1-\frac{1}{x^2}}+C
\]
Ответ:
\(\displaystyle{-\arcsin\frac{1}{x}-\sqrt{1-\frac{1}{x^2}}+C}\)Источники задачи
| Задачник №1 | Берман "Сборник задач по курсу математического анализа" |
| Глава №6 | Неопределённый интеграл. Интегральное исчисление |
| Параграф №2 | Основные методы интегрирования |
| Задача №1902 |