Часто для вычисления интеграла полезно заменить переменную интегрирования новой переменной при помощи подстановки или . При этом необходимо перейти от старых пределов интегрирования и к новым пределам и которые определяют из уравнений , или
Замена переменной осуществляется по формуле
(3.11)
Эта формула справедлива, если – непрерывная функция, а функция сама непрерывна и имеет непрерывную производную на отрезке .
При вычислении определенного интеграла методом замены переменной возврат к старой переменной не требуется.
Пример 3.2. Вычислить интеграл .
Решение. Положим , тогда . Такая подстановка возможна (так как при любом значении под корнем получается неотрицательная величина) и приводит к тому, что корень под знаком интеграла исчезает. При этом изменению переменной от до соответствует изменение переменной от до . Применяя формулу (3.11) получаем
.
Пример 3.3. Вычислить интеграл .
Решение. Положим , тогда ex – 1 = t2, ex = t2 + 1, дифференцируем обе части равенства: exdx = 2tdt, откуда .
При x = 0: ;
при x = ln2: ,
поэтому