Биномиальным дифференциалом называют выражение вида
, где
,
– действительные числа, а показатели степени
,
,
– рациональные числа.
Выясним случаи, когда подобные выражения рационализируются.
IV.1
. Этот случай соответствует ситуации, рассмотренной в пункте I. Действительно,

и интеграл рационализируется подстановкой
, где
.
IV.2
. Рассмотрим подстановку
, где
– знаменатель дроби
, так что
. Тогда
,
и

.
IV.3
. Предлагается подстановка
, где
– знаменатель дроби
. Докажите самостоятельно, что и в этом случае, интеграл рационализируется.
Эти три случая интегрируемости биномиальных дифференциалов в элементарных функциях были известны еще в XVII веке. Однако, лишь в XIX веке Чебышев доказал, что других случаев нет.
Пример 6.
.
Здесь
,
и
; так как
, то имеем случай третьей подстановки Чебышева. Итак,
или
.
Находим отсюда
и
:
,
,
,
.
Кроме того,
. Имеем для интеграла:
.