题目
Problem
Determine
(i)
∫x2−3x+51dx
(3)
(ii)
∫63+4x−4x21dx
(4)
题目中文翻译
求下列积分:
(i)
∫x2−3x+51dx
(ii)
∫63+4x−4x21dx
解答
(i)
解法一:写成反双曲正弦
思路
展开
先对二次式配方,把根式化成 u2+a2 的标准结构,再使用 ∫1+u21du=arsinhu+C。
答题过程
展开
Completing the square,
x2−3x+5=(x−23)2+411.
Let
u=112x−3,dx=211du.
Then
∫x2−3x+51dx==∫1+u21duarsinh(112x−3)+C.
解法二:写成自然对数
思路
展开
在相同的配方基础上,使用 arsinhu=ln(u+u2+1),即可把官方接受的答案改写成纯对数形式。
答题过程
展开
Using
arsinhu=ln(u+u2+1),
the answer from the first method becomes
=arsinh(112x−3)+Cln(2x−3+2x2−3x+5)+C.
Thus an equivalent answer is
ln(2x−3+2x2−3x+5)+C.
(ii)
解法一
思路
展开
先配方得到 64−(2x−1)2,再令 u=82x−1,把积分化成 ∫1−u21du 的标准反正弦形式。
答题过程
展开
Completing the square,
63+4x−4x2=64−(2x−1)2.
Let
u=82x−1,dx=4du.
Therefore,
∫63+4x−4x21dx==21∫1−u21du21sin−1(82x−1)+C.