题目
4.9 计算下列定积分:-|||-(6) (int )_(dfrac {3)(4)}^1dfrac (1)(sqrt {1-x)-1}dx.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查定积分的计算技巧,特别是通过变量替换和分式分解简化积分表达式的能力。
解题核心思路:
- 变量替换:令$t = \sqrt{1 - x}$,将原积分转化为关于$t$的积分,简化被积函数。
- 分式分解:将被积函数拆分为更易积分的形式,利用代数变形简化计算。
- 对数积分:处理形如$\frac{1}{t - a}$的积分,直接应用积分公式。
破题关键点:
- 选择合适的替换变量,将根号表达式转化为多项式形式。
- 正确处理积分上下限,避免符号错误。
- 分式分解技巧,将复杂分式拆分为简单分式的和。
变量替换
令$t = \sqrt{1 - x}$,则$t^2 = 1 - x$,得$x = 1 - t^2$,$dx = -2t \, dt$。
积分上下限变化:
- 当$x = \frac{3}{4}$时,$t = \sqrt{1 - \frac{3}{4}} = \frac{1}{2}$;
- 当$x = 1$时,$t = 0$。
原积分变为:
$\int_{\frac{3}{4}}^{1} \frac{1}{\sqrt{1 - x} - 1} \, dx = \int_{\frac{1}{2}}^{0} \frac{1}{t - 1} \cdot (-2t) \, dt = \int_{0}^{\frac{1}{2}} \frac{2t}{t - 1} \, dt$
分式分解
将被积函数拆分:
$\frac{2t}{t - 1} = 2 \cdot \frac{t}{t - 1} = 2 \cdot \left( 1 + \frac{1}{t - 1} \right)$
积分计算
积分变为:
$\int_{0}^{\frac{1}{2}} \left( 2 + \frac{2}{t - 1} \right) \, dt = \left[ 2t + 2 \ln |t - 1| \right]_{0}^{\frac{1}{2}}$
代入上下限:
- 上限$t = \frac{1}{2}$:
$2 \cdot \frac{1}{2} + 2 \ln \left| \frac{1}{2} - 1 \right| = 1 + 2 \ln \frac{1}{2} = 1 - 2 \ln 2$ - 下限$t = 0$:
$2 \cdot 0 + 2 \ln |0 - 1| = 0 + 2 \ln 1 = 0$
最终结果:
$(1 - 2 \ln 2) - 0 = 1 - 2 \ln 2$