Integraal van $$$\frac{1}{\sqrt{- x^{2} + x}}$$$
Gerelateerde rekenmachine: Rekenmachine voor bepaalde en oneigenlijke integralen
Uw invoer
Bepaal $$$\int \frac{1}{\sqrt{- x^{2} + x}}\, dx$$$.
Oplossing
Voltooi het kwadraat (stappen zijn te zien »): $$$- x^{2} + x = \frac{1}{4} - \left(x - \frac{1}{2}\right)^{2}$$$:
$${\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{- x^{2} + x}} d x}}} = {\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{\frac{1}{4} - \left(x - \frac{1}{2}\right)^{2}}} d x}}}$$
Zij $$$u=x - \frac{1}{2}$$$.
Dan $$$du=\left(x - \frac{1}{2}\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$ (de stappen zijn te zien »), en dan geldt dat $$$dx = du$$$.
Dus,
$${\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{\frac{1}{4} - \left(x - \frac{1}{2}\right)^{2}}} d x}}} = {\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{\frac{1}{4} - u^{2}}} d u}}}$$
Zij $$$u=\frac{\sin{\left(v \right)}}{2}$$$.
Dan $$$du=\left(\frac{\sin{\left(v \right)}}{2}\right)^{\prime }dv = \frac{\cos{\left(v \right)}}{2} dv$$$ (zie » voor de stappen).
Bovendien volgt dat $$$v=\operatorname{asin}{\left(2 u \right)}$$$.
Dus,
$$$\frac{1}{\sqrt{\frac{1}{4} - u ^{2}}} = \frac{1}{\sqrt{\frac{1}{4} - \frac{\sin^{2}{\left( v \right)}}{4}}}$$$
Gebruik de identiteit $$$1 - \sin^{2}{\left( v \right)} = \cos^{2}{\left( v \right)}$$$:
$$$\frac{1}{\sqrt{\frac{1}{4} - \frac{\sin^{2}{\left( v \right)}}{4}}}=\frac{2}{\sqrt{1 - \sin^{2}{\left( v \right)}}}=\frac{2}{\sqrt{\cos^{2}{\left( v \right)}}}$$$
Aangenomen dat $$$\cos{\left( v \right)} \ge 0$$$, verkrijgen we het volgende:
$$$\frac{2}{\sqrt{\cos^{2}{\left( v \right)}}} = \frac{2}{\cos{\left( v \right)}}$$$
De integraal wordt
$${\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{\frac{1}{4} - u^{2}}} d u}}} = {\color{red}{\int{1 d v}}}$$
Pas de constantenregel $$$\int c\, dv = c v$$$ toe met $$$c=1$$$:
$${\color{red}{\int{1 d v}}} = {\color{red}{v}}$$
We herinneren eraan dat $$$v=\operatorname{asin}{\left(2 u \right)}$$$:
$${\color{red}{v}} = {\color{red}{\operatorname{asin}{\left(2 u \right)}}}$$
We herinneren eraan dat $$$u=x - \frac{1}{2}$$$:
$$\operatorname{asin}{\left(2 {\color{red}{u}} \right)} = \operatorname{asin}{\left(2 {\color{red}{\left(x - \frac{1}{2}\right)}} \right)}$$
Dus,
$$\int{\frac{1}{\sqrt{- x^{2} + x}} d x} = \operatorname{asin}{\left(2 x - 1 \right)}$$
Voeg de integratieconstante toe:
$$\int{\frac{1}{\sqrt{- x^{2} + x}} d x} = \operatorname{asin}{\left(2 x - 1 \right)}+C$$
Antwoord
$$$\int \frac{1}{\sqrt{- x^{2} + x}}\, dx = \operatorname{asin}{\left(2 x - 1 \right)} + C$$$A