$$$\frac{3 x}{\sqrt{1 - 9 x^{2}}}$$$ 的積分

求$$$\int \frac{3 x}{\sqrt{1 - 9 x^{2}}}\, dx$$$。

令 $$$u=1 - 9 x^{2}$$$。

則 $$$du=\left(1 - 9 x^{2}\right)^{\prime }dx = - 18 x dx$$$ (步驟見»)，並可得 $$$x dx = - \frac{du}{18}$$$。

因此，

$${\color{red}{\int{\frac{3 x}{\sqrt{1 - 9 x^{2}}} d x}}} = {\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{6 \sqrt{u}}\right)d u}}}$$

套用常數倍法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$，使用 $$$c=- \frac{1}{6}$$$ 與 $$$f{\left(u \right)} = \frac{1}{\sqrt{u}}$$$：

$${\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{6 \sqrt{u}}\right)d u}}} = {\color{red}{\left(- \frac{\int{\frac{1}{\sqrt{u}} d u}}{6}\right)}}$$

套用冪次法則 $$$\int u^{n}\, du = \frac{u^{n + 1}}{n + 1}$$$ $$$\left(n \neq -1 \right)$$$，以 $$$n=- \frac{1}{2}$$$：

$$- \frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{u}} d u}}}}{6}=- \frac{{\color{red}{\int{u^{- \frac{1}{2}} d u}}}}{6}=- \frac{{\color{red}{\frac{u^{- \frac{1}{2} + 1}}{- \frac{1}{2} + 1}}}}{6}=- \frac{{\color{red}{\left(2 u^{\frac{1}{2}}\right)}}}{6}=- \frac{{\color{red}{\left(2 \sqrt{u}\right)}}}{6}$$

回顧一下 $$$u=1 - 9 x^{2}$$$：

$$- \frac{\sqrt{{\color{red}{u}}}}{3} = - \frac{\sqrt{{\color{red}{\left(1 - 9 x^{2}\right)}}}}{3}$$

因此，

$$\int{\frac{3 x}{\sqrt{1 - 9 x^{2}}} d x} = - \frac{\sqrt{1 - 9 x^{2}}}{3}$$

加上積分常數：

$$\int{\frac{3 x}{\sqrt{1 - 9 x^{2}}} d x} = - \frac{\sqrt{1 - 9 x^{2}}}{3}+C$$

$$$\int \frac{3 x}{\sqrt{1 - 9 x^{2}}}\, dx = - \frac{\sqrt{1 - 9 x^{2}}}{3} + C$$$A