Для вычисления определенного интеграла подстановкой поступают так же, как и при нахождения неопределенного интеграла подстановкой. Но при этом есть одна особенность, суть которой заключается в том, что неопределенный интеграл есть функция, а определенный интеграл есть число.
Как было показано в примере 3, для того, чтобы при помощи подстановки привести заданный неопределенный интеграл к табличному, аргумент выражают через новую переменную, затем находят неопределенный интеграл, и полученный результат снова выражают через первоначальный аргумент. В случае же определенного интеграла нет необходимости возвращаться к первоначальной переменной.
Таким образом, для вычисления определенного интеграла подстановкой пользуются формулой:
, (4.2)
где
и
, отличные от
и
пределы интегрирования, находятся из подстановки
, т. е.
,
.
Пример. Вычислить
.
Решение. Заменяя
, находим
, или
, откуда
. Найдем новые пределы интегрирования по формуле:
.
Нижний предел
при
равен:
, а верхний предел
при
равен:
.
Тогда вычисление данного интеграла запишется так:
.
Ответ:
.