6.8
אינטגרל עם פונקציה לא רציונלית קשה להערכה באמצעות שיטות סטנדרטיות.
נניח מוט עם צפיפות מסה ליניארית הניתנת במונחים של צפיפות ליניארית קבועה, אורך אופייני, והמרחק מהצד השמאלי.
המטרה היא למצוא את מסת המוט, מה שדורש אינטגרציה של פונקציית הצפיפות הזו לאורך המוט.
שורשי הקובייה מסבכים את האינטגרל, ולכן החלפה רציונליזציונית הופכת למועילה.
הכנסת משתנה חדש u, המוגדר כ-u השווה לשורש הקובייה של x, ממירה את הביטוי לצורה רציונלית. מכאן, ניתן לקחת את x כקוביית u, והדיפרנציאלית dx נובעת בהתאם. גבולות האינטגרציה מותאמים להתאים למשתנה החדש.
החלפת הביטויים הללו באינטגרל נותנת משוואה שנכתבת כולה במונחי u. לאחר ביצוע ההנחות, האינטגרל מתפשט לצורה פולינומית פשוטה.
האינטגרל המומר הזה ניתן לניהול יותר, וחלוקה ארוכה פולינומית מסייעת לפשט את הפונקציה הרציונלית המתקבלת.
לאחר שכתוב את הביטוי במונחים של u, הערכת האינטגרל עם הגבולות המעודכנים נותנת את המסה הכוללת של המוט.
כך, האינטגרל נפתר באמצעות החלפה רציונלית.
אינטגרלים הכוללים פונקציות אי־רציונליות קשים לעיתים קרובות לחישוב באמצעות טכניקות סטנדרטיות, במיוחד כאשר מופיעים שורשים רדיקליים באינטגרנדים. הצבת רצי…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.