Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Интегрирование рациональных дробей. Интегрирование рациональных функций




Интегрирование рациональных функций.

 

Для того чтобы проинтегрировать рациональную дробь необходимо разложить ее на элементарные дроби.

 

где Ai, Bi, Mi, Ni, Ri, Si – некоторые постоянные величины.

При интегрировании рациональных дробей прибегают к разложению исходной дроби на элементарные. Для нахождения величин Ai, Bi, Mi, Ni, Ri, Si применяют так называемый метод неопределенных коэффициентов, суть которого состоит в том, что для того, чтобы два многочлена были тождественно равны, необходимо и достаточно, чтобы были равны коэффициенты при одинаковых степенях х.

Пример. .

Подынтегральная дробь — неправильная, поэтому выделим её целую часть:

;

Проинтегрируем:

разложим на линейные множители

Правильную дробь разложим на простейшие дроби и найдём коэффициенты A, B, C.

приведя правую часть равенства к общему знаменателю и отбросив последний, имеем:

Приравнивая коэффициенты при одинаковых степенях x, получаем систему уравнений для нахождения коэффициентов A, B, C.

Таким образом,

 

Пример.

Правильную дробь разложим на простейшие дроби.

Пример.

Т.к. (, то

Приводя к общему знаменателю и приравнивая соответствующие числители, получаем:

 

 

 

 

 

 

Пример.

Т.к. дробь неправильная, то предварительно следует выделить у нее целую часть:

 

6 x 5 – 8 x 4 – 25 x 3 + 20 x 2 – 76 x – 7 3 x 3 – 4 x 2 – 17 x + 6

6 x 5 – 8 x 4 – 34 x 3 + 12 x 2 2 x 2 + 3

9x3 + 8 x 2 – 76 x - 7

9 x 3 – 12 x 2 – 51 x +18

20 x 2 – 25 x – 25

 

Разложим знаменатель полученной дроби на множители. Видно, что при х = 3 знаменатель дроби превращается в ноль. Тогда:

3 x 3 – 4 x 2 – 17 x + 6 x - 3

3 x 3 – 9 x 2 3 x 2 + 5 x - 2

5 x 2 – 17 x

5 x 2 – 15 x

- 2 x + 6

-2 x + 6

Таким образом 3 x 3 – 4 x 2 – 17 x + 6 = (x – 3)(3 x 2 + 5 x – 2) = (x – 3)(x + 2)(3 x – 1).

Тогда

 

Для того чтобы избежать при нахождении неопределенных коэффициентов раскрытия скобок, группировки и решения системы уравнений (которая в некоторых случаях может оказаться достаточно большой) применяют так называемый метод произвольных значений. Суть метода состоит в том, что в полученное выше выражение подставляются поочередно несколько (по числу неопределенных коэффициентов) произвольных значений х. Для упрощения вычислений принято в качестве произвольных значений принимать точки, при которых знаменатель дроби равен нулю, т.е. в нашем случае – 3, -2, 1/3. Получаем:

Окончательно получаем:

 

=

 

 

Пример.

Найдем неопределенные коэффициенты:

 

 

Тогда значение заданного интеграла:




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 381; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.