Como integrar composições de Funções

As composições de funções - isto é, uma função aninhada dentro de outra - são da forma f(g(x)). Você pode integrá-los, substituindo você = g(x) quando

  • Você sabe como integrar a função externa f.

  • A função interna g(x) Diferencia a uma constante - isto é, é da forma machado ou machado + b.

Aqui está um exemplo. Suponha que você deseja integrar a função, csc2 (4x + 1).

Esta é uma composição de duas funções:

  • A função externa f é o CSC2 (você) Função.

  • A função interna é g(x) 4 =x + 1, que diferencia a constante de 4.

A composição é mantido unido pela igualdade você 4 =x + 1. Isto é, as duas funções básicas f(você) = Csc2 você e g(x) 4 =x + 1are composta pela igualdade você 4 =x + 1 para produzir a função f(g(x)) = Csc2 (4x + 1).

Ambos os critérios são cumpridos, de modo que este integral é um excelente candidato para substituição usando você 4 =x + 1. Veja como fazer isso:

  1. Declare uma variável você e substituí-lo para o integrante:

    image0.png
  2. Diferenciar você 4 =x + 1 e isolar o x prazo.

    Isto dá-lhe o diferencial, du 4 =dx.

    image1.png
  3. Substituto du/ 4 para dx na integral:

    image2.png
  4. Avaliar a integral:

    image3.png
  5. Substituir back 4x + 1 para você:

    image4.png

Aqui está mais um exemplo. Suponha que você deseja avaliar a seguinte integral:

image5.png

Esta é uma composição de duas funções:

  • A função externa f é uma fração - tecnicamente, um expoente -1 - que você sabe como integrar.

  • A função interna é g(x) = x - 3, que diferencia a 1.

A composição é mantido unido pela igualdade você = x - 3. Isto é, as duas funções básicas

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são compostos pela igualdade você = x - 3 para produzir a função

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Os critérios são cumpridos, para que possa integrar usando a igualdade você = x - 3:

  1. Declare uma variável você e substituí-lo para o integrante:

    image8.png
  2. Diferenciar você = x - 3 e isolar o x prazo.

    Isto dá-lhe o diferencial du = dx.

  3. Substituto du para dx na integral:

    image9.png
  4. Avaliar a integral:

    = Ln |você| + C

  5. substituir volta x - 3 para você:

    = Ln |x - 3 | + C

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