部分分数を使ってint(4x ^ 2 + 6x-2)/((x-1)(x + 1)^ 2)をどのように積分しますか?

部分分数を使ってint(4x ^ 2 + 6x-2)/((x-1)(x + 1)^ 2)をどのように積分しますか?
Anonim

回答:

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

#2 ln(x-1)+ 2 ln(x + 1)-2 /(x + 1)+ C_o#

説明:

変数A、B、Cについて解くための方程式を設定します。

#int(4x ^ 2 + 6x-2)/((x-1)(x + 1)^ 2)dx = int(A /(x-1)+ B /(x + 1)+ C /(x) +1)^ 2)dx#

まずA、B、Cについて解きましょう。

#(4x ^ 2 + 6x-2)/((x-1)(x + 1)^ 2)= A /(x-1)+ B /(x + 1)+ C /(x + 1)^ 2#

LCD #=(x-1)(x + 1)^ 2#

#(4x ^ 2 + 6x-2)/((x-1)(x + 1)^ 2)=(A(x + 1)^ 2 + B(x ^ 2-1)+ C(x-1) ))/((x-1)(x + 1)^ 2)#

簡素化する

#(4x ^ 2 + 6x-2)/((x-1)(x + 1)^ 2)=(A(x ^ 2 + 2x + 1)+ B(x ^ 2-1)+ C(x) -1))/((x-1)(x + 1)^ 2)#

#(4x ^ 2 + 6x-2)/((x-1)(x + 1)^ 2)=(Ax ^ 2 + 2Ax + A + Bx ^ 2-B + Cx-C)/((x- 1)(x + 1)^ 2)#

右側の用語を並べ替える

#(4x ^ 2 + 6x-2)/((x-1)(x + 1)^ 2)=(Ax ^ 2 + Bx ^ 2 + 2Ax + Cx + ABC)/((x-1)(x +1)^ 2)#

左右の項の数値係数を一致させることによって、A、B、Cを解くための方程式を設定しましょう。

#A + B = 4 ""#第一方程式

#2A + C = 6 ""#第二方程式

#A-B-C = -2 ""#第三方程式

2番目と3番目の方程式を使用した同時解は、

#2A + A + C-C-B = 6-2#

#3A-B = 4 ""#第四方程式

今、1番目と4番目の方程式を使う

#3A-B = 4 ""#第四方程式

#3(4-B)-B = 4 ""#第四方程式

#12-3B-B = 4#

#-4B = 4-12#

#-4B = -8#

#B = 2#

Aを使って解く #3A-B = 4 ""#第四方程式

#3A-2 = 4 ""#第四方程式

#3A = 4 + 2#

#3A = 6#

#A = 2#

を使ってCを解く #2A + C = 6 ""#第二方程式と #A = 2# そして #B = 2#

#2A + C = 6 ""#第二方程式

#2(2)+ C = 6#

#4 + C = 6#

#C = 6-4#

#C = 2#

私達は今私達の統合を行います

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

#int(4x ^ 2 + 6x-2)/((x-1)(x + 1)^ 2)dx = int(2 /(x-1)+ 2 /(x + 1)+ 2 *(x) +1)^( - 2))dx#

#int(4x ^ 2 + 6x-2)/((x-1)(x + 1)^ 2)dx = 2ln(x-1)+ 2ln(x + 1)+(2 *(x + 1) ^( - 2 + 1))/( - 2 + 1)+ C_o#

#int(4x ^ 2 + 6x-2)/((x-1)(x + 1)^ 2)dx = 2ln(x-1)+ 2ln(x + 1)-2 /(x + 1)+ C_o#

神のご加護が…..私はその説明が役に立つことを願っています