高数积分∫r^3(1-r^2)dr∫r^3[(1-r^2)^1/2]dr上边打错了。

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/10 13:44:54
高数积分∫r^3(1-r^2)dr∫r^3[(1-r^2)^1/2]dr上边打错了。

高数积分∫r^3(1-r^2)dr∫r^3[(1-r^2)^1/2]dr上边打错了。
高数积分∫r^3(1-r^2)dr
∫r^3[(1-r^2)^1/2]dr上边打错了。

高数积分∫r^3(1-r^2)dr∫r^3[(1-r^2)^1/2]dr上边打错了。
∫r^3(1-r^2)dr
=∫(r^3-r^5)dr
=∫r^3dr-∫r^5dr
=(1/4)r^4-(1/6)r^6+c.

∫r^3dr-∫r^5dr
r^4/4-r^6/6+c

∫r^3[(1-r^2)^1/2]dr
=(1/2)∫r^2[(1-r^2)^1/2]dr^2
=-1/2∫r^2[(1-r^2)^1/2]d(1-r^2)
=-1/3∫r^2d[(1-r^2)^3/2]
=-(1/3)r^2*[(1-r^2)^3/2]+1/3∫[(1-r^2)^3/2]dr^2
=-(1/3)r^2*[(1-r^2)^3/2]-1/3∫[(1-r^2)^3/2]d(1-r^2)
=-(1/3)r^2*[(1-r^2)^3/2]-2/15(1-r^2)^5/2+c.

∫r^3[(1-r^2)^1/2]dr
设(1-r^2)^1/2=t->r^2=1-t^2
∫r^3tdr=∫td(r^4/4)
=∫td[(1/4)*(1-t^2)^2]
=∫td(t^4/4-t^2/2+1/4)
=∫t(t^3-t)dt
=∫(t^4-t^2)dt
=t^5/5-t^3/3+C
=-(1/3)r^2(1-r^2)^(3/2)+C

设r=sinθ,θ∈(-π/2,π/2),那么有:dr=cosθdθ,(1-r²)^(1/2)=cosθ
于是原式=∫sin³θcos²θdθ=∫(cos²θ-1)cos²θdcosθ=1/5*(cosθ)^5-1/3*(cosθ)^3+C,将r=sinθ代回去得:原式=1/5*(1-r²)^(5/2)-1/3*(1-r²)^(3/2)+C