Ολοκλήρωμα της $$$\frac{1}{\sqrt{a^{2} - x^{2}}}$$$ ως προς $$$x$$$

Βρείτε $$$\int \frac{1}{\sqrt{a^{2} - x^{2}}}\, dx$$$.

Έστω $$$x=\sin{\left(u \right)} \left|{a}\right|$$$.

Τότε $$$dx=\left(\sin{\left(u \right)} \left|{a}\right|\right)^{\prime }du = \cos{\left(u \right)} \left|{a}\right| du$$$ (τα βήματα μπορούν να προβληθούν »).

Επίσης, έπεται ότι $$$u=\operatorname{asin}{\left(\frac{x}{\left|{a}\right|} \right)}$$$.

Επομένως,

$$$\frac{1}{\sqrt{a^{2} - x^{2}}} = \frac{1}{\sqrt{- a^{2} \sin^{2}{\left( u \right)} + a^{2}}}$$$

Χρησιμοποιήστε την ταυτότητα $$$1 - \sin^{2}{\left( u \right)} = \cos^{2}{\left( u \right)}$$$:

$$$\frac{1}{\sqrt{- a^{2} \sin^{2}{\left( u \right)} + a^{2}}}=\frac{1}{\sqrt{1 - \sin^{2}{\left( u \right)}} \left|{a}\right|}=\frac{1}{\sqrt{\cos^{2}{\left( u \right)}} \left|{a}\right|}$$$

Υποθέτοντας ότι $$$\cos{\left( u \right)} \ge 0$$$, προκύπτουν τα ακόλουθα:

$$$\frac{1}{\sqrt{\cos^{2}{\left( u \right)}} \left|{a}\right|} = \frac{1}{\cos{\left( u \right)} \left|{a}\right|}$$$

Επομένως,

$${\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{a^{2} - x^{2}}} d x}}} = {\color{red}{\int{1 d u}}}$$

Εφαρμόστε τον κανόνα της σταθεράς $$$\int c\, du = c u$$$ με $$$c=1$$$:

$${\color{red}{\int{1 d u}}} = {\color{red}{u}}$$

Θυμηθείτε ότι $$$u=\operatorname{asin}{\left(\frac{x}{\left|{a}\right|} \right)}$$$:

$${\color{red}{u}} = {\color{red}{\operatorname{asin}{\left(\frac{x}{\left|{a}\right|} \right)}}}$$

Επομένως,

$$\int{\frac{1}{\sqrt{a^{2} - x^{2}}} d x} = \operatorname{asin}{\left(\frac{x}{\left|{a}\right|} \right)}$$

Προσθέστε τη σταθερά ολοκλήρωσης:

$$\int{\frac{1}{\sqrt{a^{2} - x^{2}}} d x} = \operatorname{asin}{\left(\frac{x}{\left|{a}\right|} \right)}+C$$

$$$\int \frac{1}{\sqrt{a^{2} - x^{2}}}\, dx = \operatorname{asin}{\left(\frac{x}{\left|{a}\right|} \right)} + C$$$A