AMKbook.Net Задачи должны иметь решение
Реклама

Задача №1544

Условие

Найти интеграл \(\int\frac{\sqrt{x^2-8}}{x^4}dx\).

Решение

В принципе, можно осуществить замену \(x=\sqrt{8}\sec{z}\), однако мне кажется, что проще будет обойтись без тригонометрии.

Первый способ

\[ \int\frac{\sqrt{x^2-8}}{x^4}dx =-\int\frac{\sqrt{x^2-8}}{x^2}d\left(\frac{1}{x}\right) =\left[t=\frac{1}{x}\right] =-\int{t^2}\sqrt{\frac{1}{t^2}-8}dt=\\ =-\sgn{t}\int{t}\sqrt{1-8t^2}dt =\frac{\sgn{t}}{16}\int\left(1-8t^2\right)^{\frac{1}{2}}d\left(1-8t^2\right) =\frac{\sgn{x}}{24}\cdot\sqrt{\left(1-\frac{8}{x^2}\right)^3}+C =\frac{\sqrt{\left(x^2-8\right)^3}}{24x^3}+C \]

Второй способ

\[ \int\frac{\sqrt{x^2-8}}{x^4}dx =\sgn{x}\cdot\int\frac{\sqrt{1-\frac{8}{x^2}}}{x^3}dx =\frac{\sgn{x}}{16}\cdot\int\left(1-\frac{8}{x^2}\right)^{\frac{1}{2}}d\left(1-\frac{8}{x^2}\right)=\\ =\frac{\sgn{x}}{24}\cdot\sqrt{\left(1-\frac{8}{x^2}\right)^3}+C =\frac{\sqrt{\left(x^2-8\right)^3}}{24x^3}+C \]
Ответ: \(\frac{\sqrt{\left(x^2-8\right)^3}}{24x^3}+C\)
Задачник №1Берман "Сборник задач по курсу математического анализа"
Глава №6Неопределённый интеграл. Интегральное исчисление
Параграф №2Основные методы интегрирования
Задача №1987