§ 8.8. Подстановки Эйлера
С помощью этих подстановок интеграл
где
рациональная функция от
приводится к интегралу от рациональной функции.
Первая подстановка соответствует случаю, когда корни
трехчлена а
действительны. Она имеет вид
и тогда
Функция
так же, как ее производная
рациональная функция, поэтому
где
— рациональная функция.
Обратный переход от
осуществляется по формуле (2). Вторая подстановка. Корни трехчлена
комплексные. Тогда надо считать, что
иначе трехчлен был бы отрицательным для всех
Полагаем
Возводя это равенство в квадрат и заменяя
его выражением, получим
отсюда
поэтому
где
рациональная функция от
Обратная подстановка:
Отметим, что рассматриваемая подстановка годится и тогда, когда корни трехчлена
действительны, лишь бы было
Пример 1. Трехчлен имеет комплексные корни:
Делаем вторую подстановку:
В частности, 1)
3) трехчлен имеет комплексные корни (верхний знак здесь и далее соответствует положительным
или
; трехчлен может иметь и действительные корни, лишь бы они были различны:
в частности,
5) интегралы
приводятся к предыдущим, если ввести новые переменные, соответственно