6 Calkowanie funkcji wymiernych

background image

1

R

C

B

A

lj

lj

ki

,

,

Całkowanie funkcji wymiernych

Twierdzenie Gaussa

Niech

[ ]

X

R

W

( )

0

1

1

1

a

x

a

x

a

x

a

x

W

n

n

n

n

+

+

+

+

=

,

0

n

a

Ka dy taki wielomian mo emy zapisa , jako iloczyn jednomianów i nierozkładalnych dwumianów:

( )

(

)

(

)

(

)

(

)

s

m

r

s

s

r

k

m

k

n

q

x

p

x

q

x

p

x

x

x

x

x

a

x

W

+

+

+

+

=

2

1

1

2

1

1

1

gdzie:

N

r

k

j

i

,

,

0

4

2

<

j

j

q

p

,

m

i

,

,

1

=

,

s

j

,

,

1

=

(

)

n

r

r

k

k

s

m

=

+

+

+

+

+

1

1

2

Uwaga

Zatem, stosuj c iloczyn uogólniony, wzór z tezy twierdzenia Gaussa zapisujemy:

( )

(

)

(

)

=

=

+

+

=

s

j

r

j

j

m

i

k

i

n

j

i

q

x

p

x

x

x

a

x

W

1

2

1

Wniosek (o rozkładzie funkcji wymiernej na ułamki proste)

1)

stopie P < stopie W

( )

( )

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

+

+

+

+

=

=

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

s

t

r

j

j

t

t

tj

tj

m

l

k

i

i

l

li

r

j

j

s

s

sj

sj

r

j

j

j

j

r

j

j

j

j

k

i

i

m

mi

k

i

i

i

k

i

i

i

t

l

s

m

q

x

p

x

C

x

B

x

x

A

q

x

p

x

C

x

B

q

x

p

x

C

x

B

q

x

p

x

C

x

B

x

x

A

x

x

A

x

x

A

x

W

x

P

1

1

2

1

1

1

2

1

2

2

2

2

2

1

1

1

2

1

1

1

1

2

2

1

1

1

2

1

2

1

[ ]

X

R

W

P

,

background image

2

2)

Natomiast, je li

stopie P

stopie W

, to nasz iloraz przedstawiamy jako:

( )

( )

( )

( )

( )

x

W

x

R

x

Q

x

W

x

P

+

=

, gdzie

stopie R < stopie W

Ułamki proste:

I

rodzaju:

(

)

k

a

x

A

, które całkujemy w sposób nast puj cy:

(

)

(

)

>

+

=

=

+

1

1

1

ln

1

k

k

a

x

A

k

a

x

A

dx

a

x

A

k

k

II

rodzaju:

(

)

k

q

px

x

C

Bx

+

+

+

2

, gdzie całk z tego wyra enia obliczamy w taki sposób:

(

)

(

)

(

)

2

1

2

2

2

2

2

2

2

2

I

Bp

C

I

B

q

px

x

dx

Bp

C

dx

q

px

x

p

x

B

dx

q

px

x

C

Bx

k

k

k

+

=

+

+

+

+

+

+

=

+

+

+

(

)

>

+

+

=

+

+

=

1

1

1

ln

1

2

2

1

k

k

q

px

x

k

q

px

x

I

k

( )

(

)

( )

( )

( )

( )

( )

( )

+

=

+

=

=

=

=

+

=

+

+

=

+

+

=

k

k

p

k

p

k

p

p

p

p

k

p

p

k

p

k

p

p

t

dt

q

dt

t

q

q

dt

q

dx

t

q

x

q

x

dx

q

q

x

dx

I

2

4

2

4

4

4

4

2

4

2

2

4

4

2

2

2

1

1

1

1

1

1

2

1

2

2

2

2

2

2

2

2

gdzie

( )

k

k

I

t

dt

=

+

2

1

obliczamy ze wzoru rekurencyjnego podanego dwie strony wcze niej.

background image

3

Przykład

(

)

=

+

dx

x

x

x

2

3

1

2

Funkcj podcałkow rozkładamy na ułamki proste

(

)

(

)

=

+

+

+

+

+

+

+

=

+

2

2

2

2

2

2

2

1

1

1

1

2

x

F

Ex

x

D

Cx

x

B

x

A

x

x

x

(

) (

)

(

)

(

)

(

)

(

)

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1

1

1

1

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

x

x

x

F

Ex

x

x

D

Cx

x

B

x

Ax

(

) (

)

(

)

(

)

(

)

x

F

Ex

x

x

D

Cx

x

B

x

Ax

x

+

+

+

+

+

+

+

+

2

2

2

2

2

2

1

1

1

1

2

(

)

R

x

=

Porównujemy teraz współczynniki stoj ce przy zmiennych w tej samej pot dze:

B

x

A

x

F

D

B

x

E

C

A

x

D

B

x

C

A

x

=

=

+

+

=

+

+

=

+

=

+

=

1

:

2

:

2

0

:

2

0

:

0

:

0

:

0

1

2

3

4

5

Z tego układu równa wyliczamy:

1

2

1

2

1

2

=

=

=

=

=

=

F

E

D

C

B

A

czyli

(

)

(

)

(

)

(

)

C

I

arctgx

x

x

x

x

x

dx

x

arctgx

x

x

x

dx

x

x

x

x

x

x

dx

x

x

x

+

+

+

+

+

+

+

=

+

+

+

+

+

+

+

+

=

+

+

+

+

+

+

=

+

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

3

1

1

1

1

ln

1

1

1

1

ln

1

ln

2

1

1

2

1

1

2

1

2

1

2

(

)

+

=

2

2

2

1

x

dx

I

obliczamy ze wzoru

(

)

(

)

1

2

1

1

2

2

2

2

3

2

+

+

=

n

n

n

x

n

x

I

n

n

I

(podanego

wcze niej).

Zatem

(

)

(

)

C

arctgx

x

x

x

x

x

C

x

x

arctgx

arctgx

x

x

x

x

dx

x

x

x

+

+

+

+

+

+

+

=

=

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

+

2

3

2

2

2

1

1

ln

1

2

2

1

1

1

1

1

ln

1

2

2

2

2

2

2

2

2

2

3

opracował Paweł Sztur


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Całkowanie funkcji wymiernych trygonometrycznych i niewymiernych - ćwiczenia, Analiza matematyczna
6, Całkowanie funkcji wymiernych
calkowanie funkcji wymiernych
Całkowanie funkcji wymiernych
Całkowanie Funkcji Wymiernych
w 08 całkowanie funkcji wymiernych
Całkowanie funkcji wymiernych
19 rachunek calkowy 5 6 funkcje o wahaniu skonczonym
7 Funkcje wymierne
calki funkcji wymiernych [ www potrzebujegotowki pl ]
Całkowanie funkcji niewymiernych
Calkowanie funkcji
Rozkład funkcji wymiernej na ułamki proste
funkcje wymierne
rozkład funkcji wymiernych rzeczywistych na ułamki
Wielomiany i funkcja wymierna Wielomiany i funkcja wymierna 1, odpowiedzi
AMI 25 2 Rachunek całkowy całkowanie funkcji niewymiernych I

więcej podobnych podstron