Інтегрування раціональних функцій

Для інтегрування раціональної функції \ (\ large \ frac >> \ normalsize, \) де \ (\) і \ (\) - поліноми, використовується наступна послідовність кроків:
Якщо дріб неправильна (тобто ступінь \ (\) більше ступеня \ (\)), перетворити її в правильну, виділивши ціле вираз;

Розкласти знаменник \ (\) на твір одночленним і / або нескоротних квадратичних виразів;

Розкласти раціональний дріб на найпростіші дроби, використовуючи метод невизначених коефіцієнтів;

Обчислити інтеграли від найпростіших дробів.

Розглянемо зазначені кроки більш докладно.

Крок 1. Перетворення неправильної раціонального дробу

Крок 2. Розкладання знаменника на найпростіші дроби

Запишемо поліном знаменника \ (\) у вигляді \ [= \ right) ^ \ alpha> \ cdots \ right) ^ \ beta> + px + q> \ right) ^ \ mu> \ cdots + rx + s> \ right) ^ \ nu>,> \] де квадратичні функції є нескоротних, тобто не мають дійсних коренів.

Крок 3. Розкладання раціонального дробу на суму найпростіших дробів.

Потім помножимо обидві частини отриманого рівняння на знаменник \ (\) і прирівняємо коефіцієнти при доданків з однаковими ступенями \ (x. \) У результаті ми отримаємо систему лінійних рівнянь щодо невідомих коефіцієнтів \ (\) \ (\) \ (\ ) \ (\) \ (\) \ (\ ldots \) ​​Дана система завжди має єдине рішення. Описаний алгоритм являє собою метод невизначених коефіцієнтів.

Крок 4. Інтегрування найпростіших раціональних дробів.

Схожі статті