Irratsional funksiyalarni integrallash ancha murakkab jarayon bo‘lib, ularning
integrali har doim ham elementar funksiyalar bilan ifodalanvermaydi. Mumkin bo‘lgan
hollarda irratsionalliklar u yoki bu usul yordamida har qanday holda chekli qadamda
integrallanadigan ratsional funksiyaga keltiriladi. Quyida biz ayrim algebraik
15
1.
∫
kabi integralni hisoblash lozim bo‘lsin. Bu yerda
o‘zining argumentlariga nisbatan ratsional funksiyadir,
lar esa ratsional
sonlar. Ushbu integral
va
almashtirishlar yordamida yangi
o‘zgaruvchi
ga nisbatan ratsional funksiyani integrallashga keltiriladi. Bu yerdagi
kasr sonlarning umumiy maxrajidir.
11-Misol.
∫
√
√
ni hisoblang.
►Ildiz ko‘rsatgichlari 2 va 4 uchun 4 soni EKUK bo‘lganligi uchun
deb
olamiz. U holda
, √
,
√
ekanligidan
∫
√
√
∫
⁄
∫
∫ (
)
|
|
√
|√
| ◄
2. Quyidagi
∫ [ (
)
(
)
(
)
] kabi integralni hisoblash
uchun
almashtirishdan foydalaniladi, bu yerda
soni ratsional
sonlarining umumiy maxraji. Natijada irratsionallik yangi integrallash o‘zgaruvchisi z
ga nisbatan ratsional funksiyaga o‘zgaradi.
12-Misol.
∫
√
ni hisoblang.
►Bu integralni hisoblash uchun
,
,
kabi
almashtirishni bajaramiz, natijada
∫
√
∫
∫ *
+
Agar
deb olsak
,
dan
,
dan
va
ni
aniqlaymiz. Demak
∫
√
∫
∫
∫
|
| |
√ √
√ √
|
√
◄
Xususan, yuqoridagi holda
ga nisbatan irratsionallik ishtirok etsa, u yerda
almashtirishdan foydalanish qulaydir.
3.
∫ √
ko‘rinishidagi integrallar.
Quyidagi
∫ √
integralni hisoblash lozim bo‘lsin. Dastlab
ba’zi xususiy hollardan boshlaymiz.
a) Aytaylik
∫
√
ni hisoblash kerak bo‘lsin. Ravshanki, va
da integral ma’noga ega emas. Bu integralni hisoblash uchun
16
kvadrat uchhaddan to‘la kvadrat ajratilib, integrallar jadvalidagi (14) yoki (16) formula
qo‘llaniladi.
∫
√
∫
√ (
)
∫
√ ((
)
)
|
|
∫
√ (
)
Oxirgi integral
va ning ishoralariga bog‘liq ravishda ikki xil tarmoqlanadi.
1)
da
∫
√
√
∫
√
√
| √
|
√
| √
|
2)
va da
∫
√
√
∫
√
√
∫
√
√
√
√
√
13-Misol.
∫
√
integralni hisoblang
►
∫
√
∫
√
∫
√
| √
| . ◄
14-Misol.
∫
√
integralni hisoblang.
►∫
√
∫
√
∫
√
∫
√
◄
b)
∫
√
kabi integralni hisoblash lozim bo‘lsin.
Dastlab kasrning maxrajidagi ifodadan kvadrat uchhadning kvadrati ajratib
olinadi va bu integralni ikkita integralning yig‘indisi shaklida yoziladi:
∫
√
∫
√ (
)
∫
( (
)
)
√ ((
)
)
∫
(
)
√ ((
)
)
(
) ∫
√ ((
)
)
17
Bu integrallarda
almashtirish bajarsak, birinchi integral darajali
funksiyaning integraliga
∫
(
)
√ ((
)
)
∫
(
)
√ (
)
√ (
)
√
ikkinchisi esa yuqorida hisoblangan integralga keladi.
15-Misol.
∫
√
integralni hisoblang.
►∫
√
∫
√
∫
√
∫
√
∫
√
∫
√
√
| √
| ◄
v)
∫
√
kabi integralni hisoblash lozim bo‘lsin.
Bu integralda
,
almashtirish bajaramiz:
∫
√
∫
(
)
√ (
) (
)
∫
√
∫
√
Demak shakl almashtirishlardan so‘ng a) bandda qaralgan integralga kelamiz.
g)
Ko‘p
hollarda
∫ √
kabi integrallarni
hisoblashda trigonometrik almashtirishlardan foydalaniladi. Buning uchun radikal
ostidagi uchhaddan to‘la kvadrat ajratilib
almashtirish bajariladi. U holda
√
√
.
Mumkin bo‘lgan barcha holatlarni qarab chiqamiz:
1.
. Bu holda
belgilashlar kiritsak
√
√
;
2.
. Bu holda
belgilashlar kiritsak
√
√
3.
. Bu holda
belgilashlar kiritsak
√
√
;
4.
. Bu holda √
ildiz ma’noga ega emas.
SHunday qilib,
∫ √
integral
1.
∫ √
18
2.
∫ √
3.
∫ √
integrallardan biriga keltiriladi.
Ularning birinchisini
, ikkinchisini
, uchinchisini esa
almashtirishlar yordamida va ga nisbatan ratsional funksiyaga keltirib
hisoblash mumkin.
16-Misol.
∫
√
integralni hisoblang.
►∫
√
∫
√
| | ∫
√
|
| ∫
√
∫
√
∫
√
√
√
◄
d)
∫ √
ko‘rinishidagi integral ham
almashtirish
yordamida
∫ √
yoki ∫ √
integrallardan biriga keltiriladi, ular
esa mos trigonometrik almashtirishlar yordamida ratsionallashtiriladi.
17- Misol.
∫ √
integralni hisoblang.
►∫ √
∫ √ (
)
|
|
∫ √
|
| ∫
∫ (
)
( √
) ( (
) (
) √
)
( (
) √
) ◄
Eslatma: Irratsional ifodalarni integrallashda yuqorida qaralgan usullardan
tashqari Eyler almashtirishlari, differensial binomini integrallash kabi va boshqa
shunga o‘xshash usullardan foydalaniladi.
Do'stlaringiz bilan baham: