Zgjidhja
a) Njehsimi i integralit
Hapi 1. Marrim zëvendësimin:
u = √(x − 4)
Nga kjo marrim x = u² + 4
dx = 2u du
Për kufijtë e integrimit kemi:
Kur x = 5, u = √(5 − 4) = 1.
Kur x → ∞, u → ∞.
Hapi 2. Zëvendësojmë në integralin fillestar:
∫₅^∞ 1/(x√(x − 4)) dx
= ∫₁^∞ 1/((u² + 4)u) · 2u du
= 2∫₁^∞ 1/(u² + 4) du
Hapi 3. Përdorim formulën:
∫ 1/(u² + a²) du = (1/a) arctg(u/a) + C
Në rastin tonë, a = 2. Prandaj 2∫₁^∞ 1/(u² + 4) du
= 2 · (1/2) ∫₁^∞ 1/(1 + (u/2)²) du
Duke zbatuar formulën e mësipërme, marrim:
= [arctg(u/2)]₁^∞
= π/2 − arctg(1/2)
PËRFUNDIMI
∫₅^∞ 1/(x√(x − 4)) dx = π/2 − arctg(1/2).
b) Njehsimi i integralit
Hapi 1. Shqyrtojmë integralin:
∫₀¹ 1/√(eˣ − 1) dx
Pika x = 0 është pikë problematike, sepse emëruesi bëhet zero. Marrim zëvendësimin:
u = √(eˣ − 1)
Duke ngritur në katror, kemi u² = eˣ − 1
eˣ = u² + 1
x = ln(u² + 1)
Duke derivuar, marrim dx = 2u/(u² + 1) du
Hapi 2. Përcaktojmë kufijtë e rinj.
Kur x = 0:
u = √(e⁰ − 1) = 0
Kur x = 1:
u = √(e − 1)
Hapi 3. Zëvendësojmë në integralin fillestar:
∫₀¹ 1/√(eˣ − 1) dx
= ∫₀^√(e − 1) (1/u) · 2u/(u² + 1) du
= 2∫₀^√(e − 1) 1/(u² + 1) du
Hapi 4. Përdorim formulën ∫ 1/(u² + 1) du = arctg u + C
Prandaj 2∫₀^√(e − 1) 1/(u² + 1) du
= 2[arctg u]₀^√(e − 1)
= 2(arctg√(e − 1) − arctg 0)
Meqë arctg 0 = 0, përfitojmë = 2 arctg√(e − 1)
PËRFUNDIMI
∫₀¹ 1/√(eˣ − 1) dx = 2 arctg√(e − 1).