§ 312. Интегралы вида ...
Интегралы этого вида рационализируются одной из подстановок Эйлера.
Первая подстановка Эйлера применима при Полагаем
Тогда
Члены, содержащие взаимно уничтожаются, и (а значит, и dx) выражается через t рационально. Подставив это выражение в (1), найдем рациональное выражение и для радикала .
Пример 1.
Полагаем
Отсюда
Следовательно
Третья подстановка Эйлера (о второй см. ниже замечание) применима всякий раз, когда трехчлен с имеет действительные корни, и, в частности, при
Пусть корни будут Тогда полагаем
откуда находим рациональное выражение через t:
Рациональное выражение радикала находим так:
Пример 2.
Трехчлен имеет корни :
Подкоренное выражение положительно при подынтегральная функция обращается в бесконечность).
Полагаем
Отсюда
(в силу неравенства величина отрицательна). Подставляя в правую часть выражение через находим:
В силу (6) и (7) имеем:
Замечание. Первая и третья подстановки Эйлера достаточны, чтобы вычислить любой интеграл рассматриваемого вида. Для полноты приведем и вторую подстановку Эйлера
Она применима при Возводя в квадрат и деля на получаем рациональное выражение через затем (8) дает рациональное выражение радикала.