∫0到4 √(x^2+9) dx

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/27 22:12:19
∫0到4 √(x^2+9) dx
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∫0到4 √(x^2+9) dx
∫0到4 √(x^2+9) dx

∫0到4 √(x^2+9) dx
先做不定积分
令x=3tanu,则√(x^2+9)=3secu,dx=3sec²udu,
∫ √(x^2+9)dx
=∫ 3secu*3sec²udu
=9∫ sec³udu
下面计算:
∫ sec³udu
=∫ secud(tanu)
=secutanu-∫ tan²usecudu
=secutanu-∫ (sec²u-1)secudu
=secutanu-∫ sec³udu+∫ secudu
=secutanu-∫ sec³udu+ln|secu+tanu|
将等式右边的-∫ sec³udu移到左边与左边合并后除去系数,得:
∫ sec³udu=1/2secutanu+1/2ln|secu+tanu|+C1
=1/18x√(x^2+9) +1/2ln|x+√(x^2+9)|+C
则原积分结果为:
∫ √(x^2+9)dx=1/2x√(x^2+9)+9/2ln|x+√(x^2+9)|+C
将上限4与下限0代入相减得:
∫ [0-->4]√(x^2+9)dx
=1/2*4*√(4^2+9)+9/2ln|4+√(4^2+9)|-9/2ln3
=10+9ln3-9/2ln3
=10+9/2ln3
数学软件验算,结果正确:
> int((x^2+9)^(1/2),x=0..4);
10 + 9/2 ln(3)