Рассмотрим случаи, когда заменой переменной можно свести интегрирование нерациональных функций к интегрированию рациональных функций (т. е., как говорят, рационализировать интеграл).
Пусть
- рациональная функция своих аргументов
и
, т. е. над
и
совершаются только арифметические операции, чтобы получить
. Например,
- рациональная функция, а
- не является рациональной.
I. В ы ч и с л и т ь
, где
- постоянные числа,
-натуральное число,
,
- рациональная функция.
Функцию вида
называют дробно-линейной иррациональностью.
Покажем, что замена
рационализирует интеграл. В самом деле,
, откуда
- рациональная функция от
. Далее,
.
Поэтому
,
где
- рациональная функция по
, интегрировать которую мы умеем.
П р и м е р 1. Вычислить
. Здесь
. Полагая
, получим
,
,
. Таким образом,
