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