题目
24. (int )_(e)^sqrt (3x+9)dx.

题目解答
答案

解析
本题考查不定积分的计算,解题思路是通过换元法将被积函数化简,然后再利用分部积分法进行求解。
- 换元:
令$t = \sqrt{3x + 9}$,则$t^2 = 3x + 9$,移项可得$x=\frac{t^2 - 9}{3}$。
对$x=\frac{t^2 - 9}{3}$求导,根据求导公式$(X^n)^\prime=nX^{n - 1}$,常数的导数为$0$,可得:
$dx = \frac{2t}{3}dt$
将$t = \sqrt{3x + 9}$和$dx = \frac{2t}{3}dt$代入原式$\int e^{\sqrt{3x + 9}}dx$,得到:
$\int e^{\sqrt{3x + 9}}dx=\int e^t\cdot\frac{2t}{3}dt=\frac{2}{3}\int te^tdt$ - 分部积分:
根据分部积分公式$\int udv = uv - \int vdu$,对于$\frac{2}{3}\int te^tdt$,令$u = t$,$dv = e^tdt$。
对$u = t$求导,可得$du = dt$;
对$dv = e^tdt$积分,可得$v = e^t$。
将$u$、$v$、$du$、$dv$代入分部积分公式,得到:
$\frac{2}{3}\int te^tdt=\frac{2}{3}(te^t - \int e^tdt)$ - 计算剩余积分:
对$\int e^tdt$进行积分,根据基本积分公式$\int e^xdx = e^x + C$,可得$\int e^tdt = e^t + C$。
将$\int e^tdt = e^t + C$代入上式,得到:
$\frac{2}{3}(te^t - \int e^tdt)=\frac{2}{3}(te^t - e^t) + C$ - 回代:
将$t = \sqrt{3x + 9}$代回上式,得到:
$\frac{2}{3}(te^t - e^t) + C=\frac{2}{3}\sqrt{3x + 9}e^{\sqrt{3x + 9}} - \frac{2}{3}e^{\sqrt{3x + 9}} + C$