рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Интегрирование рациональных выражений

Интегрирование рациональных выражений - раздел Математика, МАТЕМАТИКА Рассмотрим Интеграл От Рациональной Дроби ...

Рассмотрим интеграл от рациональной дроби , в которой степень многочлена в числителе не меньше степени многочлена в знаменателе. Деление с остатком числителя на знаменатель позволяет представить эту подынтегральную функцию в виде суммы многочлена, как целой части данной неправильной рациональной дроби, и некоторой правильной рациональной дроби (степень многочлена меньше степени многочлена ).

1.13).. Подынтегральная функция здесь - это неправильная рациональная дробь.

Деление с остатком (“деление в столбик”) позволяет выделить ее целую часть и представить в виде: . А исходный интеграл вычисляется как разность двух интегралов.

.

Из курса алгебры известна следующая

Теорема. Любая правильная рациональная дробь может быть представлена в виде суммы простейших дробей вида

,

где ; .

1.14). . В соответствии с разложением знаменателя данной рациональной дроби по корням сама дробь по сформулированной выше Теореме представляется в виде суммы простейших дробей первого типа

.

Умножая обе части этого равенства на , получим

.

Это равенство двух многочленов выполняется тождественно для всех , а это возможно только при совпадении коэффициентов при одинаковых степенях .

Решая эту систему трех линейных уравнений с тремя неизвестными, получаем , ,

. Таким образом, подынтегральная функция представляется в виде

,

поэтому

.

1.15). . Поскольку многочлен третьей степени в знаменателе данной правильной дроби обращается в нуль при , остальные его корни находим делением этого многочлена на , и получаем следующее разложение знаменателя дроби по корням

,

в соответствии с которым по той же Теореме записываем представление подынтегральной функции в виде

.

В этом представлении множителю соответствуют две дроби второго и первого типа. Умножая обе части этого равенства на , т.е. освобождаясь от знаменателей, получим равенство двух многочленов . Составить систему

для определения коэффициентов можно двумя способами: приравнять коэффициенты при одинаковых степенях , или подставить в равенство многочленов . Итак, получаем . Следовательно,

.

1.16).. Разложение знаменателя по корням

определяет представление подынтегральной функции в виде суммы простейших дробей первого и третьего типов

.

Коэффициенты находим из тождества

,

в которое подставляем четыре различных значения . Отсюда система

,

имеющая решение . Таким образом, исходный интеграл представлен в виде суммы следующих интегралов:

.

Последний интеграл в правой части равенства вычислим выделяя в числителе производную

знаменателя и выделяя полный квадрат в знаменателе второго из следующих интегралов:

.

Окончательный ответ выглядит так

.

Замечание. При вычислении интегралабыли продемонстрированы два основных приема, используемых для интегрирования функций, содержащих квадратный трехчлен, например, интегралов от простейших дробей третьего типа: . А именно: выделение в числителе производной знаменателяи выделение полного квадрата в знаменателе. В том случае, когда квадратный трехчлен в знаменателе имеет действительные корни, следует пользоваться тем, что подынтегральная функция разлагается на две простейшие дроби первого типа.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

МАТЕМАТИКА

Федеральное государственное образовательное бюджетное... учреждение высшего профессионального образования... Московский технический университет связи и информатики...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Интегрирование рациональных выражений

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Второй семестр
УЧЕБНО – МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС   для бакалавров по специальностям:   080100, 080200, 230700, 010300   Москва 2012 УДК 5

Разложение подынтегральной функции на слагаемые.
  Представляя подынтегральную функцию в виде алгебраической суммы отдельных слагаемых, можно воспользоваться свойством IV и проинтегрировать каждое слагаемое отдельно, используя в дал

Метод подстановки.
  Упрощение интеграла достигается введением новой независимой переменной

Интегрирование по частям.
Если и -

Интегрирование простейших иррациональностей
Интегралы вида , где подынтегральная функция рациональна относительно переменной интегрирования

Интегрирование тригонометрических функций
Интегралы вида рационализируются универсальной тригонометрической подстановкой:

Свойства определенного интеграла.
1. (). 2.

Интеграл с переменным верхним пределом. Формула Ньютона – Лейбница.
Пусть функция интегрируема на

Замена переменной в определенном интеграле.
Допустим, что в процессе вычисления определенного интеграла производится замена переменной:

Вычисление площади плоских фигур.
Используя геометрический смысл определенного интеграла, вычисляется площадь фигуры, ограниченной графиками функций

Теорема (необходимый признак существования экстремума).
Если - точка экстремума (максимума, или минимума) функции

Теорема (достаточные условия экстремума).
Если и

Теорема о существовании и единственности решения Задачи Коши (3.2),(3.4).
Если в уравнении (3.2) функция и ее частная производная

Признак Лейбница сходимости знакочередующегося ряда.
Знакочередующийся ряд сходится, если выполнены следующие два условия: абсолютные значения его членов представляют собой убывающую последовательность

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги