Насколько правомерно сократить
и
, тем самым превратив интеграл в интеграл по
?
Правомерно. Но это Вам ничего не даст, как верно заметил
bot.
Вот если бы интеграл имел, например, такой вид:
то его указанным способом можно было бы привести к виду
и затем вычислить. То есть приём работает, если в интеграле нет свободных
, т.е. все
сидят внутри
. В Вашем же интеграле
сидит не только внутри
, но и внутри какого-то
, а под корнем - в свободном виде. И если Вы будете "сокращать" здесь на
и тем самым приводить к интегралу по
, то самое хорошее, что у Вас в принципе может получиться (и то если зависимость между
и
взаимно однозначная) - это
Понимаете? Когда Вы будете брать этот интеграл, Вы не можете
считать константой, хотя и берёте интеграл по
. Потому что, раз
зависит от
, то в этом интеграле, наоборот,
будет зависеть от
. И если эта зависимость неизвестна, то дело плохо.