$$$\frac{1}{\sqrt{y \left(y - 1\right)}}$$$'nin integrali

Bulun: $$$\int \frac{1}{\sqrt{y \left(y - 1\right)}}\, dy$$$.

Girdi yeniden yazıldı: $$$\int{\frac{1}{\sqrt{y \left(y - 1\right)}} d y}=\int{\frac{1}{\sqrt{y^{2} - y}} d y}$$$.

Kareye tamamlayın (adımlar » görülebilir): $$$y^{2} - y = \left(y - \frac{1}{2}\right)^{2} - \frac{1}{4}$$$:

$${\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{y^{2} - y}} d y}}} = {\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{\left(y - \frac{1}{2}\right)^{2} - \frac{1}{4}}} d y}}}$$

$$$u=y - \frac{1}{2}$$$ olsun.

Böylece $$$du=\left(y - \frac{1}{2}\right)^{\prime }dy = 1 dy$$$ (adımlar » görülebilir) ve $$$dy = du$$$ elde ederiz.

İntegral şu hale gelir

$${\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{\left(y - \frac{1}{2}\right)^{2} - \frac{1}{4}}} d y}}} = {\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{u^{2} - \frac{1}{4}}} d u}}}$$

$$$u=\frac{\cosh{\left(v \right)}}{2}$$$ olsun.

O halde $$$du=\left(\frac{\cosh{\left(v \right)}}{2}\right)^{\prime }dv = \frac{\sinh{\left(v \right)}}{2} dv$$$ (adımlar » görülebilir).

Ayrıca, buradan $$$v=\operatorname{acosh}{\left(2 u \right)}$$$ elde edilir.

Dolayısıyla,

$$$\frac{1}{\sqrt{ u ^{2} - \frac{1}{4}}} = \frac{1}{\sqrt{\frac{\cosh^{2}{\left( v \right)}}{4} - \frac{1}{4}}}$$$

Özdeşliği kullanın: $$$\cosh^{2}{\left( v \right)} - 1 = \sinh^{2}{\left( v \right)}$$$

$$$\frac{1}{\sqrt{\frac{\cosh^{2}{\left( v \right)}}{4} - \frac{1}{4}}}=\frac{2}{\sqrt{\cosh^{2}{\left( v \right)} - 1}}=\frac{2}{\sqrt{\sinh^{2}{\left( v \right)}}}$$$

$$$\sinh{\left( v \right)} \ge 0$$$ olduğunu varsayarsak, aşağıdakileri elde ederiz:

$$$\frac{2}{\sqrt{\sinh^{2}{\left( v \right)}}} = \frac{2}{\sinh{\left( v \right)}}$$$

O halde,

$${\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{u^{2} - \frac{1}{4}}} d u}}} = {\color{red}{\int{1 d v}}}$$

$$$c=1$$$ kullanarak $$$\int c\, dv = c v$$$ sabit kuralını uygula:

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

Hatırlayın ki $$$v=\operatorname{acosh}{\left(2 u \right)}$$$:

$${\color{red}{v}} = {\color{red}{\operatorname{acosh}{\left(2 u \right)}}}$$

Hatırlayın ki $$$u=y - \frac{1}{2}$$$:

$$\operatorname{acosh}{\left(2 {\color{red}{u}} \right)} = \operatorname{acosh}{\left(2 {\color{red}{\left(y - \frac{1}{2}\right)}} \right)}$$

Dolayısıyla,

$$\int{\frac{1}{\sqrt{y^{2} - y}} d y} = \operatorname{acosh}{\left(2 y - 1 \right)}$$

İntegrasyon sabitini ekleyin:

$$\int{\frac{1}{\sqrt{y^{2} - y}} d y} = \operatorname{acosh}{\left(2 y - 1 \right)}+C$$

$$$\int \frac{1}{\sqrt{y \left(y - 1\right)}}\, dy = \operatorname{acosh}{\left(2 y - 1 \right)} + C$$$A