6.8
Un integrale con una funzione non razionale è difficile da valutare utilizzando metodi standard.
Consideriamo una barra con la densità di massa lineare data in termini di densità lineare costante, lunghezza caratteristica e distanza dal lato sinistro.
L'obiettivo è trovare la massa della barra, il che richiede di integrare questa funzione di densità sulla lunghezza dell'asta.
Le radici cubiche complicano l'integrale, quindi una sostituzione razionalizzante diventa utile.
Introdurre una nuova variabile u, definita come u uguale alla radice cubica di x, converte l'espressione in una forma razionale. Da ciò, x può essere preso come il cubo di u, e il differenziale dx segue di conseguenza. I limiti di integrazione vengono regolati per adattarsi alla nuova variabile.
Sostituendo queste espressioni nell'integrale si ottiene un'equazione scritta interamente in termini di u. Dopo aver fatto le assunzioni, l'integrale si semplifica in una forma polinomiale semplice.
Questo integrale trasformato è più gestibile e la divisione lunga polinomiale aiuta a semplificare la funzione razionale risultante.
Dopo aver riscritto l'espressione in termini di u, valutare l'integrale con i limiti aggiornati ottiene la massa totale dell'asta.
In questo modo, l'integrale si risolve usando la sostituzione razionalizzante.
Gli integrali che coinvolgono funzioni non razionali sono spesso difficili da valutare con le tecniche standard, soprattutto quando nell’integrando co…
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