2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Интегрирование по частям и подстановки Эйлера
Сообщение16.01.2014, 16:49 


13/04/12
60
Lviv
Здравствуйте, уважаемые форумчане!

Вот какая у меня проблемка.

Нужно было найти интеграл: $I=\int \sqrt{x^2-1} dx$, который легко берется методом интегрирования по частям:
u=\sqrt{x^2-1}, du=\frac{x dx}{\sqrt{x^2-1}}, dv=dx, v=x, и как следствие:
I=x \sqrt{x^2-1} -\int \frac{x^2 dx}{\sqrt{x^2-1}}=x \sqrt{x^2-1}-I-\int \frac{dx}{\sqrt{x^2-1}}. Откуда получаем:
$I=\frac{x}{2} \sqrt{x^2-1}-\frac{1}{2}\ln(x+\sqrt{x^2-1})+C$

Но угораздило меня попробовать найти его при помощи подстановки:
$\sqrt{x^2-1}=x+t$ (подстановка Эйлера)
Откуда следуют следующие уравнения:
$x^2-1=x^2+2tx+t^2$
$t^2+2tx=-1$
$x=-\frac{t^2+1}{2t}$
$dx=\frac{1-t^2}{2t}dt$
$x+t=\frac{t^2-1}{2t}$

Теперь наш интеграл принимает вид
$I=\int \frac{t^2-1}{2t}\frac{1-t^2}{2t^2}dt=
-\frac{1}{4}\int (\frac{t^4-2t^2+1}{t^3})dt=
-\frac{1}{4}(\frac{t^2}{2}-\frac{1}{2t^2}-2\ln t)$

Окончательно, подставляя сюда $t=\sqrt{x^2-1}-x$, получаем следующее выражение:

$I=-\frac{1}{8}(\sqrt{x^2-1}-x)^2+\frac{1}{8(\sqrt{x^2-1}-x)^2}+\frac{1}{2}\ln (\sqrt{x^2-1}-x)+C$

которое, к моему большому удивлению (и огорчению) не совпадает с ответом, полученным интегрированием по частям.

Может я где-то ошибся при использовании подстановки Эйлера?

 Профиль  
                  
 
 Re: Интегрирование по частям и подстановки Эйлера
Сообщение16.01.2014, 16:54 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
Вы точно уверены в своей способности отличать одинаковое от разного?

 Профиль  
                  
 
 Re: Интегрирование по частям и подстановки Эйлера
Сообщение16.01.2014, 16:56 


29/08/11
1759
amoral10 в сообщении #815209 писал(а):
не совпадает с ответом

ответ верный

 Профиль  
                  
 
 Re: Интегрирование по частям и подстановки Эйлера
Сообщение16.01.2014, 17:11 


13/04/12
60
Lviv
Э воно как!
чет я не сориентировался :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Интегрирование по частям и подстановки Эйлера
Сообщение16.01.2014, 17:13 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/08
10910
Crna Gora
Увидеть, как каждое из слагаемых трансформируется из одной формы в другую — полезный опыт. Обещаю по одному удивлению на каждое слагаемое.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group