Определение. Рассмотрим интегралы вида
где R – рациональная функция; – целые числа; а, b, с, d – некоторые постоянные.
Функция такого вида называется дробно-линейной иррациональностью.
Интегралы такого вида находятся с помощью подстановки ,
где n – наименьшее общее кратное чисел . В этом случае x и dx выражаются рационально через степени переменной t.
Пример 2.19. Найти
Решение. Подстановка приводит интеграл к виду
При вычислении интегралов, содержащих радикалы вида
используются тригонометрические подстановки
соответственно.
Пример 2.20. Вычислить интеграл .
Решение. Подстановка приводит интеграл к виду
.
Замечание. Имеются элементарные функции, интегралы от которых не выражаются через элементарные функции. Приведем несколько интегралов, "не берущихся в конечном виде":
Эти и подобные интегралы определяют новые виды функций, отличных от элементарных. Многие из этих функций имеют специальные названия: функция, определяемая первым интегралом, называется интегральным синусом, вторым – интегральным косинусом, третьим – интегральным логарифмом, четвертым и пятым – интегралами Френеля, последним – эллиптической функцией.
Заметим, что функции, определяемые с помощью интегралов, имеют обширные и важные применения в технике, естествознании и экономике. Для таких функций составлены таблицы их приближенных значений.
Например, найти в таблице интегралов Двайта интеграл вида
.
По оглавлению находим интегралы от рациональных алгебраических функций, затем находим страницу, где написано "Интегралы, содержащие ".
под № 160.21 и есть наш интеграл, но он выражен через
, который дан под № 160.01, в конце концов, имеем (пусть
)
.