Integralen av $$$\frac{1}{\sqrt{9 - x^{2}}}$$$
Relaterad kalkylator: Kalkylator för bestämda och oegentliga integraler
Din inmatning
Bestäm $$$\int \frac{1}{\sqrt{9 - x^{2}}}\, dx$$$.
Lösning
Låt $$$x=3 \sin{\left(u \right)}$$$ vara.
Då $$$dx=\left(3 \sin{\left(u \right)}\right)^{\prime }du = 3 \cos{\left(u \right)} du$$$ (stegen kan ses »).
Det följer också att $$$u=\operatorname{asin}{\left(\frac{x}{3} \right)}$$$.
Alltså,
$$$\frac{1}{\sqrt{9 - x^{2}}} = \frac{1}{\sqrt{9 - 9 \sin^{2}{\left( u \right)}}}$$$
Använd identiteten $$$1 - \sin^{2}{\left( u \right)} = \cos^{2}{\left( u \right)}$$$:
$$$\frac{1}{\sqrt{9 - 9 \sin^{2}{\left( u \right)}}}=\frac{1}{3 \sqrt{1 - \sin^{2}{\left( u \right)}}}=\frac{1}{3 \sqrt{\cos^{2}{\left( u \right)}}}$$$
Om vi antar att $$$\cos{\left( u \right)} \ge 0$$$, erhåller vi följande:
$$$\frac{1}{3 \sqrt{\cos^{2}{\left( u \right)}}} = \frac{1}{3 \cos{\left( u \right)}}$$$
Alltså,
$${\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{9 - x^{2}}} d x}}} = {\color{red}{\int{1 d u}}}$$
Tillämpa konstantregeln $$$\int c\, du = c u$$$ med $$$c=1$$$:
$${\color{red}{\int{1 d u}}} = {\color{red}{u}}$$
Kom ihåg att $$$u=\operatorname{asin}{\left(\frac{x}{3} \right)}$$$:
$${\color{red}{u}} = {\color{red}{\operatorname{asin}{\left(\frac{x}{3} \right)}}}$$
Alltså,
$$\int{\frac{1}{\sqrt{9 - x^{2}}} d x} = \operatorname{asin}{\left(\frac{x}{3} \right)}$$
Lägg till integrationskonstanten:
$$\int{\frac{1}{\sqrt{9 - x^{2}}} d x} = \operatorname{asin}{\left(\frac{x}{3} \right)}+C$$
Svar
$$$\int \frac{1}{\sqrt{9 - x^{2}}}\, dx = \operatorname{asin}{\left(\frac{x}{3} \right)} + C$$$A