Можно тут решать как 1/x^2?

0 голосов
33 просмотров

Можно тут решать как 1/x^2? \int\limits { \frac{1}{(x^2+y^2+2x+1)^2 } \, dx


Математика (264 баллов) | 33 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов

Поскольку не задана зависимость у=f(x) и интегрирование производится по dx то переменная у принимается как константа.
\int\limits{ \frac{1}{(x^2+y^2+2x+1)^2} } \, dx= \int\limits{ \frac{1}{((x^2+2x+1)+y^2)^2} } \, dx=\int\limits{ \frac{1}{((x+1)^2+y^2)^2} } \, d(x+1)=\int\limits{ \frac{1}{y^4( \frac{(x+1)^2}{y^2}+1)^2} } \, d(x+1)= \frac{1}{y^3} \int\limits{ \frac{1}{( \frac{(x+1)^2}{y^2}+1)^2} } \, d(\frac{x+1}{y})

Замена переменных 
\frac{x+1}{y} =tgt
Следовательно
d(tgt)= \frac{dt}{cos^2t}
\frac{1}{y^3} \int\limits{ \frac{1}{( \frac{(x+1)^2}{y^2}+1)^2} } \, d(\frac{x+1}{y})= \frac{1}{y^3} \int\limits{ \frac{1}{( tg^2t+1)^2} } \, d(tgt)=\frac{1}{y^3} \int\limits{ \frac{cos^4t}{cos^2t} } \, dt=\frac{1}{y^3} \int\limits{ cos^2t \, dt=\frac{1}{y^3} \int\limits{ \frac{cos2t+1}{2} \, dt=\frac{1}{2y^3}(\int\limits{ cos2t \, dt+\int\limits{ \, dt)=\frac{1}{2y^3}( \frac{1}{2}sin2t+t)+C=\frac{sin2t+2t}{4y^3}+C

Обратная замена переменных для этого применяем универсальную тригонометрическую подстановку sinx= \frac{2t}{1+t^[tex]где [tex]t=tg \frac{x}{2}

В нашем случае необходимо заменить sin2t
 
sin2t = \frac{2tgt}{1+tg^2t}= \frac{2 \frac{x+1}{y} }{1+( \frac{x+1}{y} )^2}= \frac{2y(x+1)}{y^2+(x+1)^2}
Подставляем полученное выражение

\frac{sin2t+2t}{4y^3}+C= \frac{ \frac{2y(x+1)}{y^2+(x+1)^2}+arctg( \frac{x+1}{y} ) } {4y^3}+C

Можно дальше упрощать, но думаю не имеет смысла 

(11.0k баллов)
0

там наменатель в квадрате...

0

знаменатель

0

зз

0

простите з плохо работает на клаве

0

Прости не заметил. Сейчас перепишу

0

Не успел правильно записать универсальную тригонометрическую подстановку. sin(x) = 2tg(x/2)/(1+(tg(x/2))^2)