Ako integrovať int [6x ^ 2 + 13x + 6] / [(x + 2) (x + 1) ^ 2] dx čiastkovými zlomkami?

Ako integrovať int [6x ^ 2 + 13x + 6] / [(x + 2) (x + 1) ^ 2] dx čiastkovými zlomkami?
Anonim

odpoveď:

# 4ln (abs (x + 2)) + 2ln (abs (x + 1)) + (x + 1) ^ - 1 + C #

vysvetlenie:

Takže najprv napíšeme toto:

# (6x ^ 2 + 13x + 6) / ((x + 2) (x + 1) ^ 2) = A / (x + 2) + B / (x + 1) + C / (x + 1) ^ 2 #

Okrem toho dostaneme:

# (6x ^ 2 + 13x + 6) / ((x + 2) (x + 1) ^ 2) = A / (x + 2) + (B (x + 1) + C) / (x + 1) ^ 2 = (A (x + 1) ^ 2 + (x + 2) (B (x + 1) + C)) / ((x + 2) (x + 1) ^ 2) #

# 6x ^ 2 + 13x + 6 = A (x + 1) ^ 2 + (x + 2) (B (x + 1) + C) #

Použitím # X = -2 # dáva nám:

# 6 (-2) ^ 2 + 13 (-2) + 6 = A (1) ^ 2 #

# A = 4 #

# 6x ^ 2 + 13x + 6 = 4 (x + 1) ^ 2 + (x + 2) (B (x + 1) + C) #

Potom použite # X = -1 # dáva nám:

# 6 (1) ^ 2 + 13 (1) + 6 = C #

# C = -1 #

# 6x ^ 2 + 13x + 6 = 4 (x + 1) ^ 2 + (x + 2) (B (x + 1) -1) #

Teraz pomocou # X = 0 # (možno použiť ľubovoľnú hodnotu, ktorá nebola použitá):

# 6 = 4 + 2 (B-1) #

# 2 (B-1) = 2 #

# B-1 = 1 #

# B = 2 #

# 6x ^ 2 + 13x + 6 = 4 (x + 1) ^ 2 + (x + 2) (2 (x + 1) -1) #

# (6x ^ 2 + 13x + 6) / ((x + 2) (x + 1) ^ 2) = 4 / (x + 2) + 2 / (x + 1) -1 / (x + 1) ^ 2 #

# Int4 / (x + 2) + 2 / (x + 1) -1 / (x + 1) ^ 2DX = 4ln (abs (x + 2)) + 2ln (abs (x + 1)) + int-1 / (x + 1) ^ 2DX #

Nechal som to jeden von, takže môžeme pracovať na ňom oddelene.

Máme # - (x + 1) ^ - 2 #, Vieme, že použitie reťazca pravidlo nám dáva # D / dx f (x) ^ n = nf (x) ^ (n-1) f '(x) #, Máme len # - (x + 1) ^ - 2 #, takže # F (x) # musí byť # (X + 1) ^ - 1 #

# D / dx (x + 1) ^ - 1 = - (x + 1) ^ - 2 #

# Int4 / (x + 2) + 2 / (x + 1) -1 / (x + 1) ^ 2DX = 4ln (abs (x + 2)) + 2ln (abs (x + 1)) + (x + 1) ^ - 1 + C #