Суть метода заключается в том, что мы вводим новую переменную, выражаем подынтегральную функцию через эту переменную, в результате приходим к табличному (или более простому) виду интеграла.
Очень часто метод подстановки выручает при интегрировании тригонометрических функций и функций с радикалами.
Пример.
Найти неопределенный интеграл
.
Решение.
Введем новую переменную
. Выразим х через z:

Выполняем подстановку полученных выражений в исходный интеграл:

Из таблицы первообразных имеем
.
Осталось вернуться к исходной переменной х:

Ответ:

При интегрировании функций с иррациональностью вида
, где m, n, p – рациональные числа, важно правильно выбрать выражение для введения новой переменной. Очень часто метод подстановки используется при интегрировании тригонометрических функций. К примеру, использование универсальной тригонометрической подстановки позволяет преобразовать подынтегральное выражение к дробно рациональному виду.
Метод подстановки позволяет объяснить правило интегрирования
.
Вводим новую переменную
, тогда

Подставляем полученные выражения в исходный интеграл:

Если принять
и вернуться к исходной переменной х, то получим
