246. Beispiele
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Ist m eine gerade Zahl, m = 2p, so entwickle man x 2p nach Potenzen
von 1 -f x 2 \ das Schema hierfür ist:
x 2p = (l + x 2 — l) p = (1 + x 2 ) p — ^ (1 -f x 2 Y~ l
+ g)(i+* s ) i ' i i— + (-i)' , i
dann ist, weil 2p<n, also um so mehr p<n vorausgesetzt werden kann,
f x 2p dx C dx /p\ C dx
J (1 + x*y = J (i + x y ~ p ~ W J i
(l -\- x 2 ) n ~ p+1
+
®/i
dx
(21)
(1 + iC 2 ) «" i,+ 2
Die Integrale der rechten Seite können nach der in 245 entwickelten
Methode behandelt werden.
Sie lassen sich aber auch durch das folgende Verfahren auf ein
Grundintegral, nämlich auf ^ ^
fr
-f- x i
zurückführen. Zunächst ist
dx (* x 2 dx i
/ ' dx /*(1-f-£c 2 —a:*)dx f* dx i*
(i + x 2 Y ~J (i + ^ /7 ~ J (T+^r 1 J (i + ic 2 ) r 7
wendet man auf das zweite Glied der rechten Seite partielle Integration
an, u = x, dv = - xd -%- setzend, so wird
7 7 (l -f x 2 Y 7
r * x i dx x 1 r dx
J
(l+^r
demnach ist weiter
dx
2 (r — l) (1 -f x 2 )‘
-i + 2{r-l)J\
fl
■ 1 ^ 2 r~*J <
(i + x 2 Y ~ 1 5
dx
(l + *y
(22)
(l -f- aV 2 (r — l) (l —|- x*) r
Durch sukzessive Anwendung dieser bis r— 2 gültigen Reduktionsformel
kommt man bei positivem ganzen r schließlich auf das oben erwähnte
Grundintegral zurück.
Um z. B. das Integral /»
J (i x *y zu ermitteln, setze man
£ 4 = (1 -f- x 2 — l) 2 = (1 -f- x 2 ) 2 ~ 2(1 + x 2 ) -f 1
und nun findet man zuerst
r X 4 dx /* dx c f dx r
J (i + -J (1 + x y -J + J l
dx
(l-j-iC 2 ) 0 ’
4*