Integral von $$$\frac{5}{\sqrt{9 - 4 x^{2}}}$$$
Verwandter Rechner: Rechner für bestimmte und uneigentliche Integrale
Ihre Eingabe
Bestimme $$$\int \frac{5}{\sqrt{9 - 4 x^{2}}}\, dx$$$.
Lösung
Wende die Konstantenfaktorregel $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ mit $$$c=5$$$ und $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{\sqrt{9 - 4 x^{2}}}$$$ an:
$${\color{red}{\int{\frac{5}{\sqrt{9 - 4 x^{2}}} d x}}} = {\color{red}{\left(5 \int{\frac{1}{\sqrt{9 - 4 x^{2}}} d x}\right)}}$$
Sei $$$x=\frac{3 \sin{\left(u \right)}}{2}$$$.
Dann $$$dx=\left(\frac{3 \sin{\left(u \right)}}{2}\right)^{\prime }du = \frac{3 \cos{\left(u \right)}}{2} du$$$ (die Schritte sind » zu sehen).
Somit folgt, dass $$$u=\operatorname{asin}{\left(\frac{2 x}{3} \right)}$$$.
Also,
$$$\frac{1}{\sqrt{9 - 4 x^{2}}} = \frac{1}{\sqrt{9 - 9 \sin^{2}{\left( u \right)}}}$$$
Verwenden Sie die Identität $$$1 - \sin^{2}{\left( u \right)} = \cos^{2}{\left( u \right)}$$$:
$$$\frac{1}{\sqrt{9 - 9 \sin^{2}{\left( u \right)}}}=\frac{1}{3 \sqrt{1 - \sin^{2}{\left( u \right)}}}=\frac{1}{3 \sqrt{\cos^{2}{\left( u \right)}}}$$$
Setzen wir $$$\cos{\left( u \right)} \ge 0$$$ voraus, so erhalten wir Folgendes:
$$$\frac{1}{3 \sqrt{\cos^{2}{\left( u \right)}}} = \frac{1}{3 \cos{\left( u \right)}}$$$
Das Integral wird zu
$$5 {\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{9 - 4 x^{2}}} d x}}} = 5 {\color{red}{\int{\frac{1}{2} d u}}}$$
Wenden Sie die Konstantenregel $$$\int c\, du = c u$$$ mit $$$c=\frac{1}{2}$$$ an:
$$5 {\color{red}{\int{\frac{1}{2} d u}}} = 5 {\color{red}{\left(\frac{u}{2}\right)}}$$
Zur Erinnerung: $$$u=\operatorname{asin}{\left(\frac{2 x}{3} \right)}$$$:
$$\frac{5 {\color{red}{u}}}{2} = \frac{5 {\color{red}{\operatorname{asin}{\left(\frac{2 x}{3} \right)}}}}{2}$$
Daher,
$$\int{\frac{5}{\sqrt{9 - 4 x^{2}}} d x} = \frac{5 \operatorname{asin}{\left(\frac{2 x}{3} \right)}}{2}$$
Fügen Sie die Integrationskonstante hinzu:
$$\int{\frac{5}{\sqrt{9 - 4 x^{2}}} d x} = \frac{5 \operatorname{asin}{\left(\frac{2 x}{3} \right)}}{2}+C$$
Antwort
$$$\int \frac{5}{\sqrt{9 - 4 x^{2}}}\, dx = \frac{5 \operatorname{asin}{\left(\frac{2 x}{3} \right)}}{2} + C$$$A