どうやってこの積分を解くのですか?

どうやってこの積分を解くのですか?
Anonim

回答:

#int ( "d" x)/(x ^ 2-1)^ 2#

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

説明:

#int ( "d" x)/(x ^ 2-1)^ 2#

#= int ( "d" x)/((x + 1)^ 2(x-1)^ 2)#

それでは、部分分数をやってみましょう。と仮定する

#1 /((x + 1)^ 2(x-1)^ 2)= A /(x + 1)+ B /(x + 1)^ 2 + C /(x-1)+ D /(x -1)^ 2#

いくつかの定数 #あいうえお#.

その後、

#1 = A(x + 1)(x-1)^ 2 + B(x-1)^ 2 + C(x + 1)^ 2(x-1)+ D(x + 1)^ 2#

得るために拡大しなさい

#1 =(A + C)x ^ 3 +(B + C + D-A)x ^ 2 +(2D-2B-A-C)x + A + B-C + D#.

係数を等しくする:

#{(A + C = 0)、(B + C + D-A = 0)、(2D-2B-A-C = 0)、(A + B-C + D = 1):}#

解決する #A = B = D = 1/4# そして #C = -1 / 4#.

したがって、私たちの元の積分は

#int (1 /(4(x + 1))+ 1 /(4(x + 1)^ 2)-1 /(4(x-1))+ 1 /(4(x-1)^ 2 )) "d" x#

#= 1 / 4ln(x + 1)-1 /(4(x + 1)) - 1 / 4ln(x-1)-1 /(4(x-1))+ C#

簡素化する:

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