Интегрирование некоторых классов функций

Вычислить [Graphics:1.gif], [Graphics:2.gif] и [Graphics:3.gif]

1. Рассмотрим [Graphics:4.gif]

Сделаем универсальную замену переменных [Graphics:5.gif] в подынтегральном выражении и упростим его

[Graphics:6.gif]

[Graphics:7.gif]

Интеграл от упрощенного выражения равен [Graphics:8.gif] и, возвращаясь к старой переменной, получаем ответ

[Graphics:9.gif]

Посчитаем этот интеграл в программе Mathematica

[Graphics:10.gif]

[Graphics:11.gif]

Если упростить это выражение, то результат получится такой же, как и у нас.

[Graphics:12.gif]

[Graphics:13.gif]

2. Рассмотрим [Graphics:14.gif]

Преобразуем подынтегральное выражение к виду

[Graphics:15.gif]

и сделаем замену переменных [Graphics:16.gif], [Graphics:17.gif], получив интеграл

[Graphics:18.gif]

[Graphics:19.gif]

Возвращаясь к старой переменной, получим ответ

[Graphics:20.gif]

[Graphics:21.gif]

Посчитаем этот интеграл в программе Mathematica

[Graphics:22.gif]

[Graphics:23.gif]

Если упростить это выражение и преобразовать результат, полученный нами, то получатся одинаковые выражения.

[Graphics:24.gif]

[Graphics:25.gif]

[Graphics:26.gif]

[Graphics:27.gif]

3. Рассмотрим [Graphics:28.gif]

Воспользовавшись формулой понижения степени, преобразуем подынтегральное выражение и получим два интеграла, которые легко вычисляются

[Graphics:29.gif]

Посчитаем этот интеграл в программе Mathematica

[Graphics:30.gif]

[Graphics:31.gif]