定积分换元法。对等式左边定积分换元,令u=x^2,则du=2xdx,即xdx=dx/2,当x=0时,u=0;当x=a时,u=a^2。于是等式左边=∫(0一>a)x^2f(x^2)xdx=∫(0一>a^2)uf(u)du/2=1/2∫(0一>a^2)uf(u)du=1/2∫(0一>a^2)xf(x)dx=等式右边,得证。
注意:①由u=x^2,不求x=√u取微分,而是直接对u=x^2取微分du=2xdx,进而求得xdx=du/2,对等式左边凑出xdx再代换成du/2;
②当x=0时,u=0;当x=a时,u=a^2是积分上下限进行变换,这一步往往在定积分的计算中容易漏掉。
∫[0,a] x³f(x²)dx
令x²=t,则2xdx=dt,dx=1/(2x) dt
x³=x·x²=x·t
x=0时,t=0;x=a时,t=a²
则积分限变为[0,a²]
所以原式=∫[0,a²] x·tf(t)·1/(2x) dt
=1/2 ∫[0,a²] tf(t)dt
=1/2 ∫[0,a²] xf(x)dx