Eng oddiy kasrlar va ularning integrallash nazariyasi. Eng oddiy (elementar) kasrlarni integrallash. Eng oddiy ratsional kasrlar va ularni integrallash

Oldingi paragraflarda aytilganlarning barchasi ratsional kasrlarni integrallashning asosiy qoidalarini shakllantirishga imkon beradi.

1. Agar ratsional kasr noto'g'ri bo'lsa, u ko'phad va to'g'ri ratsional kasrning yig'indisi sifatida ifodalanadi (2-bandga qarang).

Bu noto'g'ri ratsional kasrni ko'phad va to'g'ri ratsional kasrning integrasiyasiga kamaytiradi.

2. To‘g‘ri kasrning maxrajini ko‘paytiring.

3. To'g'ri ratsional kasr oddiy kasrlar yig'indisiga parchalanadi. Bu to'g'ri ratsional kasrning integrasiyasini oddiy kasrlarning integrasiyasiga kamaytiradi.

Keling, misollarni ko'rib chiqaylik.

1-misol. Toping.

Yechim. Integral ostida noto'g'ri ratsional kasr joylashgan. Butun qismni tanlab, biz olamiz

Demak,

Shuni ta'kidlab, to'g'ri ratsional kasrni kengaytiramiz

oddiy kasrlarga:

(18-formulaga qarang). Shunung uchun

Shunday qilib, biz nihoyat bor

2-misol. Toping

Yechim. Integral ostida to'g'ri ratsional kasr joylashgan.

Uni oddiy kasrlarga kengaytirib (16-formulaga qarang), biz olamiz

Yuqorida aytib o'tganimdek, integral hisobda kasrni integrallash uchun qulay formula mavjud emas. Va shuning uchun achinarli tendentsiya mavjud: kasr qanchalik murakkab bo'lsa, uning integralini topish shunchalik qiyin bo'ladi. Shu munosabat bilan siz turli xil fokuslarga murojaat qilishingiz kerak, bu haqda men hozir aytib beraman. Tayyorlangan o'quvchilar darhol foyda olishlari mumkin Mundarija:

  • Oddiy kasrlar uchun differentsial belgini yig'ish usuli

Sun'iy hisoblagichlarni aylantirish usuli

1-misol

Aytgancha, ko'rib chiqilayotgan integral o'zgaruvchan usulini o'zgartirish orqali ham echilishi mumkin, deb belgilovchi, lekin yechimni yozish ancha uzoq bo'ladi.

2-misol

Noaniq integralni toping. Tekshirishni amalga oshiring.

Bu siz o'zingiz hal qilishingiz uchun misoldir. Shuni ta'kidlash kerakki, o'zgaruvchan almashtirish usuli bu erda endi ishlamaydi.

Diqqat, muhim! 1, 2-misollar odatiy va tez-tez uchraydi. Xususan, bunday integrallar ko'pincha boshqa integrallarni yechishda, xususan, irratsional funktsiyalarni (ildizlarni) integrallashda paydo bo'ladi.

Ko'rib chiqilgan texnika bu holatda ham ishlaydi agar hisoblagichning eng yuqori darajasi maxrajning eng yuqori darajasidan katta bo'lsa.

3-misol

Noaniq integralni toping. Tekshirishni amalga oshiring.

Numeratorni tanlashni boshlaymiz.

Numeratorni tanlash algoritmi quyidagicha:

1) Numeratorda men tashkil qilishim kerak , lekin u erda . Nima qilish kerak? Men uni qavs ichiga qo'yaman va ga ko'paytiraman: .

2) Endi men bu qavslarni ochishga harakat qilaman, nima bo'ladi? . Hmm ... bu yaxshiroq, lekin dastlab hisoblagichda ikkitasi yo'q. Nima qilish kerak? Siz ko'paytirishingiz kerak:

3) Qavslarni yana ochaman: . Va bu erda birinchi muvaffaqiyat! Bu to'g'ri chiqdi! Ammo muammo shundaki, qo'shimcha atama paydo bo'ldi. Nima qilish kerak? Ifodaning o'zgarishiga yo'l qo'ymaslik uchun men konstruktsiyamga xuddi shunday qo'shishim kerak:
. Hayot osonlashdi. Numeratorda yana tartibga solish mumkinmi?

4) Bu mumkin. Kel urinib ko'ramiz: . Ikkinchi davr qavslarini oching:
. Kechirasiz, lekin oldingi bosqichda menda bor edi, yo'q. Nima qilish kerak? Ikkinchi shartni quyidagicha ko'paytirish kerak:

5) Yana tekshirish uchun men qavslarni ikkinchi muddatda ochaman:
. Endi bu normal: 3-bandning yakuniy qurilishidan olingan! Ammo yana kichik "lekin" qo'shimcha atama paydo bo'ldi, demak men o'z ifodamga qo'shishim kerak:

Agar hamma narsa to'g'ri bajarilgan bo'lsa, biz barcha qavslarni ochganimizda integrandning asl numeratorini olishimiz kerak. Biz tekshiramiz:
Kaput.

Shunday qilib:

Tayyor. Oxirgi muddatda funktsiyani differentsial ostida yig'ish usulidan foydalandim.

Agar javobning hosilasini topib, ifodani qisqartirsak umumiy maxraj, keyin biz aynan asl integratsiya funksiyasini olamiz. Yig'indiga ajratishning ko'rib chiqilgan usuli ifodani umumiy maxrajga olib kelishning teskari harakatidan boshqa narsa emas.

Numeratorni tanlash algoritmi shunga o'xshash misollar Buni qoralama shaklida qilish yaxshidir. Ba'zi ko'nikmalar bilan u aqliy ishlaydi. Men 11-chi kuch uchun tanlovni amalga oshirganimda rekord darajadagi ishni eslayman va numeratorning kengayishi Verdning deyarli ikki qatorini egalladi.

4-misol

Noaniq integralni toping. Tekshirishni amalga oshiring.

Bu siz o'zingiz hal qilishingiz uchun misoldir.

Oddiy kasrlar uchun differentsial belgini yig'ish usuli

Keling, keyingi turdagi kasrlarni ko'rib chiqishga o'tamiz.
, , , (koeffitsientlar va nolga teng emas).

Darsda arksinus va arktangent bilan bir nechta holatlar allaqachon aytib o'tilgan Noaniq integralda o'zgaruvchilarni o'zgartirish usuli. Bunday misollar funktsiyani differentsial belgisi ostida yig'ish va jadval yordamida keyingi integrallash orqali hal qilinadi. Bu erda uzoq va yuqori logarifmlarga ega bo'lgan odatiy misollar mavjud:

5-misol

6-misol

Bu erda integrallar jadvalini olib, qanday formulalar va qanday ekanligini ko'rish tavsiya etiladi Qanaqasiga transformatsiya sodir bo'ladi. Eslatma, qanday va nima uchun Ushbu misollardagi kvadratlar ta'kidlangan. Xususan, 6-misolda biz birinchi navbatda maxrajni shaklda ifodalashimiz kerak , keyin uni differentsial belgi ostiga keltiring. Va bularning barchasi standart jadval formulasidan foydalanish uchun bajarilishi kerak .

Nima uchun qarang, 7, 8-misollarni o'zingiz hal qilishga harakat qiling, ayniqsa ular juda qisqa:

7-misol

8-misol

Noaniq integralni toping:

Agar siz ham ushbu misollarni tekshirishga muvaffaq bo'lsangiz, unda katta hurmat - sizning farqlash qobiliyatingiz juda yaxshi.

To'liq kvadrat tanlash usuli

Shaklning integrallari (koeffitsientlar va nolga teng emas) yechiladi to'liq kvadrat qazib olish usuli, bu allaqachon darsda paydo bo'lgan Grafiklarning geometrik o'zgarishlari.

Aslida, bunday integrallar biz ko'rib chiqqan to'rtta jadvalli integraldan biriga kamayadi. Va bunga tanish qisqartirilgan ko'paytirish formulalari yordamida erishiladi:

Formulalar aynan shu yo'nalishda qo'llaniladi, ya'ni usulning g'oyasi iboralarni yoki maxrajda sun'iy tartibga solish va keyin ularni mos ravishda har biriga aylantirishdir.

9-misol

Noaniq integralni toping

Bu eng oddiy misol, unda muddatli - birlik koeffitsienti bilan(va ba'zi bir raqam yoki minus emas).

Keling, denominatorga qaraylik, bu erda hamma narsa tasodifga bog'liq. Keling, denominatorni aylantirishni boshlaylik:

Shubhasiz, siz 4 qo'shishingiz kerak. Va ifoda o'zgarmasligi uchun bir xil to'rttasini ayiring:

Endi siz formulani qo'llashingiz mumkin:

Konvertatsiya tugagandan so'ng DOIM Teskari harakatni bajarish tavsiya etiladi: hamma narsa yaxshi, hech qanday xatolik yo'q.

Ko'rib chiqilayotgan misolning yakuniy dizayni quyidagicha ko'rinishi kerak:

Tayyor. Xulosa qilish "bepul" murakkab funktsiya differensial belgisi ostida: , asosan, e'tibordan chetda qolishi mumkin

10-misol

Noaniq integralni toping:

Bu siz o'zingiz hal qilishingiz uchun misol, javob dars oxirida

11-misol

Noaniq integralni toping:

Oldinda minus bo'lsa nima qilish kerak? Bunday holda, biz qavs ichidan minusni olib tashlashimiz va shartlarni bizga kerak bo'lgan tartibda joylashtirishimiz kerak: . Doimiy(bu holda ikkita) tegmang!

Endi biz qavs ichida birini qo'shamiz. Ifodani tahlil qilib, biz qavslar tashqarisida bittasini qo'shishimiz kerak degan xulosaga keldik:

Bu erda biz formulani olamiz, amal qiling:

DOIM Biz loyihani tekshiramiz:
, bu tekshirilishi kerak bo'lgan narsa edi.

Toza misol shunday ko'rinadi:

Vazifani murakkablashtirish

12-misol

Noaniq integralni toping:

Bu erda atama endi birlik koeffitsienti emas, balki "besh" dir.

(1) Agar doimiy qiymat bo'lsa, biz uni darhol qavsdan chiqaramiz.

(2) Umuman olganda, bu doimiy to'sqinlik qilmasligi uchun integraldan tashqariga ko'chirish har doim yaxshiroqdir.

(3) Shubhasiz, hamma narsa formulaga tushadi. Biz atamani tushunishimiz kerak, ya'ni "ikki" ni olishimiz kerak.

(4) Ha, . Bu shuni anglatadiki, biz ifodaga qo'shamiz va bir xil kasrni ayitamiz.

(5) Endi biz tanlaymiz mukammal kvadrat. IN umumiy holat biz ham hisoblashimiz kerak , lekin bu erda bizda uzun logarifm uchun formula mavjud , va harakatni bajarishning ma'nosi yo'q; nima uchun quyida aniq bo'ladi.

(6) Aslida, biz formulani qo'llashimiz mumkin , faqat "X" o'rniga bizda mavjud bo'lib, bu jadval integralining haqiqiyligini inkor etmaydi. To'g'risini aytganda, bir qadam o'tkazib yuborildi - integratsiyadan oldin funktsiya differentsial belgi ostida qabul qilinishi kerak edi: , lekin, men bir necha bor ta'kidlaganimdek, bu ko'pincha e'tibordan chetda.

(7) Ildiz ostidagi javobda barcha qavslarni orqaga kengaytirish tavsiya etiladi:

Qiyinmi? Bu integral hisobning eng qiyin qismi emas. Garchi ko'rib chiqilayotgan misollar unchalik murakkab emas, chunki ular yaxshi hisoblash texnikasini talab qiladi.

13-misol

Noaniq integralni toping:

Bu siz o'zingiz hal qilishingiz uchun misoldir. Javob dars oxirida.

Maxrajda ildizlari bo'lgan integrallar mavjud bo'lib, ular almashtirish yordamida ko'rib chiqilayotgan turdagi integrallarga keltiriladi; ular haqida maqolada o'qishingiz mumkin. Kompleks integrallar, lekin u juda tayyor talabalar uchun mo'ljallangan.

Numeratorni differentsial belgi ostida yig'ish

Bu darsning yakuniy qismi, ammo bu turdagi integrallar juda keng tarqalgan! Agar charchagan bo'lsangiz, ertaga o'qiganingiz yaxshiroqmi? ;)

Biz ko'rib chiqadigan integrallar oldingi paragrafning integrallariga o'xshaydi, ular quyidagi shaklga ega: yoki (koeffitsientlar , va nolga teng emas).

Ya'ni, bizning numeratorimizda mavjud chiziqli funksiya. Bunday integrallarni qanday yechish mumkin?

Ushbu mavzu bo‘yicha berilgan material “Ratsional kasrlar. Ratsional kasrlarni elementar (oddiy) kasrlarga bo‘linishi” mavzusidagi ma’lumotlarga asoslanadi. O'qishga o'tishdan oldin hech bo'lmaganda ushbu mavzuni ko'rib chiqishingizni tavsiya qilaman. ushbu materialdan. Bundan tashqari, bizga noaniq integrallar jadvali kerak bo'ladi.

Sizga bir nechta atamalarni eslatib o'taman. Ular tegishli mavzuda muhokama qilindi, shuning uchun men bu erda qisqacha formula bilan cheklanaman.

Ikki polinomning nisbati $\frac(P_n(x))(Q_m(x))$ ratsional funksiya yoki ratsional kasr deyiladi. Ratsional kasr deyiladi to'g'ri, agar $n< m$, т.е. если степень многочлена, стоящего в числителе, меньше степени многочлена, стоящего в знаменателе. В противном случае (если $n ≥ m$) дробь называется noto'g'ri.

Elementar (eng oddiy) ratsional kasrlar deyiladi ratsional kasrlar to'rt tur:

  1. $\frac(A)(x-a)$;
  2. $\frac(A)((x-a)^n)$ ($n=2,3,4, \ldots$);
  3. $\frac(Mx+N)(x^2+px+q)$ ($p^2-4q)< 0$);
  4. $\frac(Mx+N)((x^2+px+q)^n)$ ($p^2-4q)< 0$; $n=2,3,4,\ldots$).

Eslatma (matnni toʻliqroq tushunish uchun zarur): koʻrsatish\ yashirish

$p^2-4q sharti nima uchun kerak?< 0$ в дробях третьего и четвертого типов? Рассмотрим kvadrat tenglama$x^2+px+q=0$. Bu tenglamaning diskriminanti $D=p^2-4q$. Asosan, shart $p^2-4q< 0$ означает, что $D < 0$. Если $D < 0$, то уравнение $x^2+px+q=0$ не имеет действительных корней. Т.е. выражение $x^2+px+q$ неразложимо на множители. Именно эта неразложимость нас и интересует.

Masalan, $x^2+5x+10$ ifodasi uchun biz quyidagilarni olamiz: $p^2-4q=5^2-4\cdot 10=-15$. $p^2-4q=-15 dan beri< 0$, то выражение $x^2+5x+10$ нельзя разложить на множители.

Aytgancha, bu tekshirish uchun $x^2$ dan oldingi koeffitsient 1 ga teng bo'lishi shart emas. Masalan, $5x^2+7x-3=0$ uchun biz quyidagilarni olamiz: $D=7^ 2-4\cdot 5 \cdot (-3)=$109. $D > 0$ boʻlgani uchun $5x^2+7x-3$ ifodasi faktorlarga ajratiladi.

Ratsional kasrlarga (to'g'ri va noto'g'ri) misollar, shuningdek, ratsional kasrni elementar kasrlarga parchalash misollarini topish mumkin. Bu erda bizni faqat ularning integratsiyasi masalalari qiziqtiradi. Elementar kasrlarni integrallashdan boshlaylik. Shunday qilib, yuqoridagi to'rt turdagi elementar kasrlarning har birini quyidagi formulalar yordamida integrallash oson. Eslatib o'taman, (2) va (4) turdagi kasrlarni integrallashda $n=2,3,4,\ldots$ qabul qilinadi. (3) va (4) formulalar $p^2-4q shartining bajarilishini talab qiladi< 0$.

\begin(tenglama) \int \frac(A)(x-a) dx=A\cdot \ln |x-a|+C \end(tenglama) \begin(tenglama) \int\frac(A)((x-a)^n )dx=-\frac(A)((n-1)(x-a)^(n-1))+C \end(tenglama) \begin(tenglama) \int \frac(Mx+N)(x^2) +px+q) dx= \frac(M)(2)\cdot \ln (x^2+px+q)+\frac(2N-Mp)(\sqrt(4q-p^2))\arctg\ frac(2x+p)(\sqrt(4q-p^2))+C \end(tenglama)

$\int\frac(Mx+N)((x^2+px+q)^n)dx$ uchun $t=x+\frac(p)(2)$ almashtirish amalga oshiriladi, shundan so'ng natijada olingan interval bo'ladi. ikkiga bo'lingan. Birinchisi differensial belgi ostida kiritish orqali hisoblab chiqiladi, ikkinchisi esa $I_n=\int\frac(dt)((t^2+a^2)^n)$ koʻrinishiga ega boʻladi. Bu integral takrorlanish munosabati yordamida olinadi

\begin(tenglama) I_(n+1)=\frac(1)(2na^2)\frac(t)((t^2+a^2)^n)+\frac(2n-1)(2na) ^2)I_n,\; n\in N\end(tenglama)

Bunday integralni hisoblash 7-sonli misolda muhokama qilinadi (uchinchi qismga qarang).

Ratsional funktsiyalarning integrallarini hisoblash sxemasi (ratsional kasrlar):

  1. Agar integral elementar bo'lsa, (1)-(4) formulalarini qo'llang.
  2. Agar integrasiya elementar bo'lmasa, uni elementar kasrlar yig'indisi sifatida ifodalang va keyin (1)-(4) formulalar yordamida integrallang.

Ratsional kasrlarni integratsiyalashning yuqoridagi algoritmi inkor etilmaydigan afzalliklarga ega - bu universaldir. Bular. Ushbu algoritm yordamida siz integratsiya qilishingiz mumkin har qanday ratsional kasr. Shuning uchun ham noaniq integraldagi o'zgaruvchilarning deyarli barcha o'zgarishlari (Eyler, Chebishev, universal trigonometrik almashtirish) shunday amalga oshiriladiki, bu o'zgarishdan keyin biz interval ostida ratsional kasr olamiz. Va keyin unga algoritmni qo'llang. Biz kichik eslatma qilgandan so'ng, misollar yordamida ushbu algoritmning to'g'ridan-to'g'ri qo'llanilishini tahlil qilamiz.

$$ \int\frac(7dx)(x+9)=7\ln|x+9|+C. $$

Asosan, bu integralni formulani mexanik qo'llamasdan olish oson. Agar integral belgisidan doimiy $7$ ni olib, $dx=d(x+9)$ ekanligini hisobga olsak, quyidagilarga erishamiz:

$$ \int\frac(7dx)(x+9)=7\cdot \int\frac(dx)(x+9)=7\cdot \int\frac(d(x+9))(x+9) )=|u=x+9|=7\cdot\int\frac(du)(u)=7\ln|u|+C=7\ln|x+9|+C. $$

Batafsil ma'lumot uchun men mavzuni ko'rib chiqishni tavsiya qilaman. Bunday integrallar qanday yechilishini batafsil tushuntirib beradi. Aytgancha, formula uni "qo'lda" hal qilishda ushbu bandda qo'llanilgan o'zgarishlar bilan tasdiqlangan.

2) Yana ikkita yo'l bor: tayyor formuladan foydalaning yoki usiz bajaring. Agar siz formulani qo'llasangiz, $x$ (4-raqam) oldidagi koeffitsientni olib tashlash kerakligini hisobga olishingiz kerak. Buni amalga oshirish uchun keling, bu to'rttasini qavs ichidan chiqaraylik:

$$ \int\frac(11dx)((4x+19)^8)=\int\frac(11dx)(\left(4\left(x+\frac(19)(4)\o'ng)\o'ng)^ 8)= \int\frac(11dx)(4^8\left(x+\frac(19)(4)\o'ng)^8)=\int\frac(\frac(11)(4^8)dx) (\ chap (x + \ frac (19) (4) \ o'ng) ^ 8). $$

Endi formulani qo'llash vaqti keldi:

$$ \int\frac(\frac(11)(4^8)dx)(\left(x+\frac(19)(4)\o'ng)^8)=-\frac(\frac(11)(4) ^8))((8-1)\left(x+\frac(19)(4) \o'ng)^(8-1))+C= -\frac(\frac(11)(4^8)) (7\left(x+\frac(19)(4) \o'ng)^7)+C=-\frac(11)(7\cdot 4^8 \left(x+\frac(19)(4) \o'ng )^7)+C. $$

Siz formuladan foydalanmasdan qilishingiz mumkin. Va hatto qavsdan doimiy $4$ ni olmasdan ham. Agar $dx=\frac(1)(4)d(4x+19)$ ekanligini hisobga olsak:

$$ \int\frac(11dx)((4x+19)^8)=11\int\frac(dx)((4x+19)^8)=\frac(11)(4)\int\frac( d(4x+19))((4x+19)^8)=|u=4x+19|=\\ =\frac(11)(4)\int\frac(du)(u^8)=\ frac(11)(4)\int u^(-8)\;du=\frac(11)(4)\cdot\frac(u^(-8+1))(-8+1)+C= \\ =\frac(11)(4)\cdot\frac(u^(-7))(-7)+C=-\frac(11)(28)\cdot\frac(1)(u^7 )+C=-\frac(11)(28(4x+19)^7)+C. $$

Bunday integrallarni topish bo'yicha batafsil tushuntirishlar "O'zgartirish yo'li bilan integratsiya (differensial belgi ostida almashtirish)" mavzusida berilgan.

3) $\frac(4x+7)(x^2+10x+34)$ kasrni integrallashimiz kerak. Bu kasr $\frac(Mx+N)(x^2+px+q)$ tuzilishiga ega, bunda $M=4$, $N=7$, $p=10$, $q=34$. Biroq, bu haqiqatan ham uchinchi turdagi elementar kasr ekanligiga ishonch hosil qilish uchun $p^2-4q sharti bajarilganligini tekshirishingiz kerak.< 0$. Так как $p^2-4q=10^2-4\cdot 34=-16 < 0$, то мы действительно имеем дело с интегрированием элементарной дроби третьего типа. Как и в предыдущих пунктах есть два пути для нахождения $\int\frac{4x+7}{x^2+10x+34}dx$. Первый путь - банально использовать формулу . Подставив в неё $M=4$, $N=7$, $p=10$, $q=34$ получим:

$$ \int\frac(4x+7)(x^2+10x+34)dx = \frac(4)(2)\cdot \ln (x^2+10x+34)+\frac(2\cdot) 7-4\cdot 10)(\sqrt(4\cdot 34-10^2)) \arctg\frac(2x+10)(\sqrt(4\cdot 34-10^2))+C=\\ = 2\cdot \ln (x^2+10x+34)+\frac(-26)(\sqrt(36)) \arctg\frac(2x+10)(\sqrt(36))+C =2\cdot \ln (x^2+10x+34)+\frac(-26)(6) \arctg\frac(2x+10)(6)+C=\\ =2\cdot \ln (x^2+10x) +34)-\frac(13)(3) \arctg\frac(x+5)(3)+C. $$

Keling, xuddi shu misolni hal qilaylik, lekin tayyor formuladan foydalanmasdan. Maxrajning hosilasini payda ajratib olishga harakat qilaylik. Bu nimani anglatadi? Biz bilamizki, $(x^2+10x+34)"=2x+10$. Aynan $2x+10$ ifodasini hisoblagichda ajratib olishimiz kerak. Hozircha hisoblagichda faqat $4x+7$ mavjud, lekin bu uzoq davom etmaydi. Keling, hisoblagichga quyidagi o'zgartirishni qo'llaymiz:

$$ 4x+7=2\cdot 2x+7=2\cdot (2x+10-10)+7=2\cdot(2x+10)-2\cdot 10+7=2\cdot(2x+10) -13. $$

Endi hisoblagichda kerakli $2x+10$ ifodasi paydo bo'ladi. Va bizning integralimizni quyidagicha qayta yozish mumkin:

$$ \int\frac(4x+7)(x^2+10x+34) dx= \int\frac(2\cdot(2x+10)-13)(x^2+10x+34)dx. $$

Keling, integralni ikkiga ajratamiz. Xo'sh, va shunga ko'ra, integralning o'zi ham "bifurkatsiyalangan":

$$ \int\frac(2\cdot(2x+10)-13)(x^2+10x+34)dx=\int \left(\frac(2\cdot(2x+10))(x^2) +10x+34)-\frac(13)(x^2+10x+34) \o‘ng)\; dx=\\ =\int \frac(2\cdot(2x+10))(x^2+10x+34)dx-\int\frac(13dx)(x^2+10x+34)=2\cdot \int \frac((2x+10)dx)(x^2+10x+34)-13\cdot\int\frac(dx)(x^2+10x+34). $$

Keling, birinchi navbatda birinchi integral haqida gapiraylik, ya'ni. taxminan $\int \frac((2x+10)dx)(x^2+10x+34)$. $d(x^2+10x+34)=(x^2+10x+34)"dx=(2x+10)dx$ bo'lgani uchun, u holda integralning soni maxrajning differentsialini o'z ichiga oladi. Qisqasi, uning o'rniga $( 2x+10)dx$ ifodasidan $d(x^2+10x+34)$ yozamiz.

Endi ikkinchi integral haqida bir necha so'z aytaylik. Maxrajdagi to‘liq kvadratni tanlaymiz: $x^2+10x+34=(x+5)^2+9$. Bundan tashqari, biz $dx=d(x+5)$ ni hisobga olamiz. Endi biz ilgari olingan integrallar yig'indisini biroz boshqacha ko'rinishda qayta yozish mumkin:

$$ 2\cdot\int \frac((2x+10)dx)(x^2+10x+34)-13\cdot\int\frac(dx)(x^2+10x+34) =2\cdot \int \frac(d(x^2+10x+34))(x^2+10x+34)-13\cdot\int\frac(d(x+5))((x+5)^2+ 9). $$

Agar birinchi integralda $u=x^2+10x+34$ almashtirishni amalga oshirsak, u $\int\frac(du)(u)$ ko‘rinishini oladi va quyidagini oladi. foydalanish oson dan ikkinchi formula. Ikkinchi integralga kelsak, u uchun $u=x+5$ o'zgarishi mumkin, shundan so'ng u $\int\frac(du)(u^2+9)$ ko'rinishini oladi. Bu noaniq integrallar jadvalidagi eng sof o'n birinchi formuladir. Shunday qilib, integrallar yig'indisiga qaytsak, bizda:

$$ 2\cdot\int \frac(d(x^2+10x+34))(x^2+10x+34)-13\cdot\int\frac(d(x+5))((x+ 5) )^2+9) =2\cdot\ln(x^2+10x+34)-\frac(13)(3)\arctg\frac(x+5)(3)+C. $$

Biz formulani qo'llashda bo'lgani kabi bir xil javob oldik, bu ajablanarli emas. Umuman olganda, formula biz ushbu integralni topishda foydalangan usullar bilan isbotlangan. O'ylaymanki, diqqatli o'quvchi bu erda bitta savolga ega bo'lishi mumkin, shuning uchun men uni shakllantiraman:

Savol № 1

Agar noaniq integrallar jadvalidagi ikkinchi formulani $\int \frac(d(x^2+10x+34))(x^2+10x+34)$ integraliga qo‘llasak, quyidagini olamiz:

$$ \int \frac(d(x^2+10x+34))(x^2+10x+34)=|u=x^2+10x+34|=\int\frac(du)(u) =\ln|u|+C=\ln|x^2+10x+34|+C. $$

Nima uchun yechimda modul yo'q edi?

№1 savolga javob

Savol mutlaqo tabiiy. Modul etishmayotgan edi, chunki har qanday $x\in R$ uchun $x^2+10x+34$ ifodasi noldan katta. Buni bir necha usul bilan ko'rsatish juda oson. Masalan, $x^2+10x+34=(x+5)^2+9$ va $(x+5)^2 ≥ 0$ boʻlgani uchun $(x+5)^2+9 > 0$ . To'liq kvadratni tanlashdan foydalanmasdan, siz boshqacha o'ylashingiz mumkin. $10^2-4\cdot 34=-16 dan beri< 0$, то $x^2+10x+34 >0$ har qanday $x\in R$ uchun (agar bu mantiqiy zanjir hayratlanarli bo'lsa, men sizga qarashingizni maslahat beraman. grafik usuli yechimlar kvadratik tengsizliklar). Har holda, $x^2+10x+34 > 0$ bo'lgani uchun, keyin $|x^2+10x+34|=x^2+10x+34$, ya'ni. Modul o'rniga oddiy qavslardan foydalanishingiz mumkin.

1-misolning barcha nuqtalari hal qilindi, javobni yozish qoladi.

Javob:

  1. $\int\frac(7dx)(x+9)=7\ln|x+9|+C$;
  2. $\int\frac(11dx)((4x+19)^8)=-\frac(11)(28(4x+19)^7)+C$;
  3. $\int\frac(4x+7)(x^2+10x+34)dx=2\cdot\ln(x^2+10x+34)-\frac(13)(3)\arctg\frac(x) +5)(3)+C$.

Misol № 2

$\int\frac(7x+12)(3x^2-5x-2)dx$ integralini toping.

Bir qarashda $\frac(7x+12)(3x^2-5x-2)$ integral kasr uchinchi turdagi elementar kasrga juda o'xshaydi, ya'ni. tomonidan $\frac(Mx+N)(x^2+px+q)$. Ko'rinib turibdiki, yagona farq $3$ $x^2$ oldidagi koeffitsientdir, lekin koeffitsientni olib tashlash ko'p vaqt talab qilmaydi (uni qavsdan chiqarib tashlang). Biroq, bu o'xshashlik aniq. $\frac(Mx+N)(x^2+px+q)$ kasr uchun $p^2-4q sharti majburiydir.< 0$, которое гарантирует, что знаменатель $x^2+px+q$ нельзя разложить на множители. Проверим, как обстоит дело с разложением на множители у знаменателя нашей дроби, т.е. у многочлена $3x^2-5x-2$.

$x^2$ dan oldingi koeffitsientimiz unchalik emas birga teng, shuning uchun $p^2-4q holatini tekshiring< 0$ напрямую мы не можем. Однако тут нужно вспомнить, откуда взялось выражение $p^2-4q$. Это всего лишь дискриминант квадратного уравнения $x^2+px+q=0$. Если дискриминант меньше нуля, то выражение $x^2+px+q$ на множители не разложишь. Вычислим дискриминант многочлена $3x^2-5x-2$, расположенного в знаменателе нашей дроби: $D=(-5)^2-4\cdot 3\cdot(-2)=49$. Итак, $D >0$, shuning uchun $3x^2-5x-2$ ifodasini faktorlarga ajratish mumkin. Bu $\frac(7x+12)(3x^2-5x-2)$ kasr uchinchi turdagi elementar kasr emasligini anglatadi va $\int\frac(7x+12)(3x^2- ) integralga 5x-2)dx$ formulasi mumkin emas.

Xo'sh, agar berilgan ratsional kasr elementar kasr bo'lmasa, uni elementar kasrlar yig'indisi sifatida ifodalash va keyin integrallash kerak. Qisqasi, izdan foydalaning. Ratsional kasrni elementar kasrlarga qanday ajratish kerakligi batafsil yozilgan. Keling, maxrajni faktorlarga ajratishdan boshlaylik:

$$ 3x^2-5x-2=0;\\ \boshlang(hizalangan) & D=(-5)^2-4\cdot 3\cdot(-2)=49;\\ & x_1=\frac( -(-5)-\sqrt(49))(2\cdot 3)=\frac(5-7)(6)=\frac(-2)(6)=-\frac(1)(3); \\ & x_2=\frac(-(-5)+\sqrt(49))(2\cdot 3)=\frac(5+7)(6)=\frac(12)(6)=2.\ \\end(hizalangan)\\ 3x^2-5x-2=3\cdot\chap(x-\left(-\frac(1)(3)\o'ng)\cdot (x-2)= 3\cdot\left(x+\frac(1)(3)\o'ng)(x-2). $$

Biz subinterkal fraktsiyani quyidagi shaklda taqdim etamiz:

$$ \frac(7x+12)(3x^2-5x-2)=\frac(7x+12)(3\cdot\chap(x+\frac(1)(3)\o'ng)(x-2) )=\frac(\frac(7)(3)x+4)(\left(x+\frac(1)(3)\o'ng)(x-2)). $$

Endi $\frac(\frac(7)(3)x+4)(\left(x+\frac(1)(3)\right)(x-2))$ kasrini elementar kasrlarga ajratamiz:

$$ \frac(\frac(7)(3)x+4)(\chap(x+\frac(1)(3)\o'ng)(x-2)) =\frac(A)(x+\frac( 1)(3))+\frac(B)(x-2)=\frac(A(x-2)+B\chap(x+\frac(1)(3)\o'ng))(\chap(x+) \frac(1)(3)\o'ng)(x-2));\\ \frac(7)(3)x+4=A(x-2)+B\chap(x+\frac(1)( 3) \ o'ng). $$

$A$ va $B$ koeffitsientlarini topishning ikkita standart usuli mavjud: aniqlanmagan koeffitsientlar usuli va qisman qiymatlarni almashtirish usuli. $x=2$ va keyin $x=-\frac(1)(3)$ oʻrniga qisman qiymatni almashtirish usulini qoʻllaymiz:

$$ \frac(7)(3)x+4=A(x-2)+B\chap(x+\frac(1)(3)\o'ng).\\ x=2;\; \frac(7)(3)\cdot 2+4=A(2-2)+B\chap(2+\frac(1)(3)\o'ng); \; \frac(26)(3)=\frac(7)(3)B;\; B=\frac(26)(7).\\ x=-\frac(1)(3);\; \frac(7)(3)\cdot \left(-\frac(1)(3) \o'ng)+4=A\chap(-\frac(1)(3)-2\o'ng)+B\chap (-\ frac (1) (3) + \ frac (1) (3) \ o'ng); \; \frac(29)(9)=-\frac(7)(3)A;\; A=-\frac(29\cdot 3)(9\cdot 7)=-\frac(29)(21).\\ $$

Koeffitsientlar topilganligi sababli, tugallangan kengayishni yozish qoladi:

$$ \frac(\frac(7)(3)x+4)(\chap(x+\frac(1)(3)\o'ng)(x-2))=\frac(-\frac(29)( 21))(x+\frac(1)(3))+\frac(\frac(26)(7))(x-2). $$

Asosan, siz ushbu yozuvni qoldirishingiz mumkin, lekin menga aniqroq variant yoqadi:

$$ \frac(\frac(7)(3)x+4)(\chap(x+\frac(1)(3)\o'ng)(x-2))=-\frac(29)(21)\ cdot\frac(1)(x+\frac(1)(3))+\frac(26)(7)\cdot\frac(1)(x-2). $$

Dastlabki integralga qaytsak, hosil bo'lgan kengayishni unga almashtiramiz. Keyin biz integralni ikkiga bo'lamiz va formulani har biriga qo'llaymiz. Men darhol konstantalarni integral belgisidan tashqariga qo'yishni afzal ko'raman:

$$ \int\frac(7x+12)(3x^2-5x-2)dx =\int\left(-\frac(29)(21)\cdot\frac(1)(x+\frac(1) (3))+\frac(26)(7)\cdot\frac(1)(x-2)\right)dx=\\ =\int\left(-\frac(29)(21)\cdot\ frac(1)(x+\frac(1)(3))\o'ng)dx+\int\left(\frac(26)(7)\cdot\frac(1)(x-2)\o'ng)dx =- \frac(29)(21)\cdot\int\frac(dx)(x+\frac(1)(3))+\frac(26)(7)\cdot\int\frac(dx)(x-2 )dx=\\ =-\frac(29)(21)\cdot\ln\left|x+\frac(1)(3)\right|+\frac(26)(7)\cdot\ln|x- 2|+C. $$

Javob: $\int\frac(7x+12)(3x^2-5x-2)dx=-\frac(29)(21)\cdot\ln\left|x+\frac(1)(3)\o'ng| +\frac(26)(7)\cdot\ln|x-2|+C$.

Misol № 3

$\int\frac(x^2-38x+157)((x-1)(x+4)(x-9))dx$ integralini toping.

$\frac(x^2-38x+157)((x-1)(x+4)(x-9))$ kasrini integrallashimiz kerak. Numerator ikkinchi darajali ko'phadni, maxraji esa uchinchi darajali ko'phadni o'z ichiga oladi. Numeratordagi ko'phadning darajasi maxrajdagi ko'phadning darajasidan kichik bo'lgani uchun, ya'ni. $2< 3$, то подынтегральная дробь является правильной. Разложение этой дроби на элементарные (простейшие) было получено в примере №3 на странице, посвящённой разложению рациональных дробей на элементарные. Полученное разложение таково:

$$ \frac(x^2-38x+157)((x-1)(x+4)(x-9))=-\frac(3)(x-1)+\frac(5)(x) +4)-\frac(1)(x-9). $$

Bizga faqat berilgan integralni uchga bo'lish va formulani har biriga qo'llash kifoya. Men darhol konstantalarni integral belgisidan tashqariga qo'yishni afzal ko'raman:

$$ \int\frac(x^2-38x+157)((x-1)(x+4)(x-9))dx=\int\left(-\frac(3)(x-1) +\frac(5)(x+4)-\frac(1)(x-9) \o'ng)dx=\\=-3\cdot\int\frac(dx)(x-1)+ 5\cdot \int\frac(dx)(x+4)-\int\frac(dx)(x-9)=-3\ln|x-1|+5\ln|x+4|-\ln|x- 9|+C. $$

Javob: $\int\frac(x^2-38x+157)((x-1)(x+4)(x-9))dx=-3\ln|x-1|+5\ln|x+ 4 |-\ln|x-9|+C$.

Ushbu mavzu bo'yicha misollarni tahlil qilishning davomi ikkinchi qismda joylashgan.

Noaniq integralni kasr usulida topish masalasi ratsional funktsiya oddiy kasrlarni integrallashga qisqartiradi. Shuning uchun, avvalo, kasrlarni eng oddiyga parchalash nazariyasi bo'limi bilan tanishishingizni tavsiya qilamiz.

Misol.

Yechim.

Integratsiya hisobining darajasi maxraj darajasiga teng bo'lganligi sababli, biz birinchi navbatda ko'phadni ko'phadga ustun bilan bo'lish orqali butun qismni tanlaymiz:

Shunung uchun, .

Olingan to'g'ri ratsional kasrning oddiy kasrlarga parchalanishi shaklga ega . Demak,

Olingan integral uchinchi turdagi eng oddiy kasrning integralidir. Bir oz oldinga qarab, biz uni differentsial belgi ostida qabul qilish orqali olishingiz mumkinligini ta'kidlaymiz.

Chunki , Bu . Shunung uchun

Demak,

Endi to'rt turdagi har bir oddiy kasrlarni integrallash usullarini tavsiflashga o'tamiz.

Birinchi turdagi oddiy kasrlarni integrallash

To'g'ridan-to'g'ri integratsiya usuli ushbu muammoni hal qilish uchun idealdir:

Misol.

Yechim.

Qarama-qarshi hosila xossalari, anti hosilalar jadvali va integrasiya qoidasidan foydalanib noaniq integralni topamiz.

Sahifaning yuqorisi

Ikkinchi turdagi oddiy kasrlarni integrallash

Ushbu muammoni hal qilish uchun to'g'ridan-to'g'ri integratsiya usuli ham mos keladi:

Misol.

Yechim.

Sahifaning yuqorisi

Uchinchi turdagi oddiy kasrlarni integrallash

Avval noaniq integralni keltiramiz jami sifatida:

Birinchi integralni differensial belgi ostida yig'ish orqali olamiz:

Shunung uchun,

Olingan integralning maxrajini aylantiramiz:

Demak,

Uchinchi turdagi oddiy kasrlarni integrallash formulasi quyidagi shaklni oladi:

Misol.

Noaniq integralni toping .

Yechim.

Olingan formuladan foydalanamiz:

Agar bizda ushbu formula bo'lmasa, nima qilgan bo'lardik:

9. To'rtinchi turdagi oddiy kasrlarni integrallash

Birinchi qadam, uni differentsial belgi ostida qo'yishdir:

Ikkinchi bosqich - bu shaklning integralini topish . Bu turdagi integrallar takrorlanish formulalari yordamida topiladi. (Qarang: Qaytalanish formulalari yordamida bo'linish). Quyidagi takroriy formula bizning holatimizga mos keladi:

Misol.

Noaniq integralni toping

Yechim.

Ushbu turdagi integrallar uchun biz almashtirish usulidan foydalanamiz. Keling, yangi o'zgaruvchini kiritamiz (irratsional funktsiyalarni birlashtirish bo'limiga qarang):

O'zgartirishdan keyin bizda:

Biz to'rtinchi turdagi kasrning integralini topishga keldik. Bizning holatlarimizda koeffitsientlar mavjud M = 0, p = 0, q = 1, N = 1 Va n=3. Biz takroriy formulani qo'llaymiz:

Teskari almashtirishdan so'ng biz natijaga erishamiz:

10. Trigonometrik funksiyalarni integrallash.

Ko'pgina muammolar o'z ichiga olgan transsendental funktsiyalarning integrallarini topishga to'g'ri keladi trigonometrik funktsiyalar. Ushbu maqolada biz eng keng tarqalgan integral turlarini guruhlaymiz va ularni integratsiyalash usullarini ko'rib chiqish uchun misollardan foydalanamiz.

    Keling, sinus, kosinus, tangens va kotangensni integrallashdan boshlaylik.

Antiderivativlar jadvalidan biz darhol shuni ta'kidlaymiz Va .

Differensial belgini yig'ish usuli tangens va kotangens funktsiyalarning noaniq integrallarini hisoblash imkonini beradi:

Sahifaning yuqorisi

Keling, birinchi holatni ko'rib chiqaylik, ikkinchisi mutlaqo o'xshash.

Keling, almashtirish usulidan foydalanamiz:

Biz irratsional funktsiyani integrallash masalasiga keldik. O'zgartirish usuli bizga bu erda ham yordam beradi:

Qolgan narsa teskari almashtirishni amalga oshirishdir va t = sinx:

Sahifaning yuqorisi

Takroriy formulalar yordamida bo'lim integratsiyasida ularni topish tamoyillari haqida ko'proq bilib olishingiz mumkin. Agar siz ushbu formulalarning hosilasini o'rgansangiz, shaklning integrallarini osongina olishingiz mumkin , Qayerda m Va n- butun sonlar.

Sahifaning yuqorisi

Sahifaning yuqorisi

    Integratsiya turli argumentlarga ega trigonometrik funktsiyalarni o'z ichiga olganida eng ijodkorlik keladi.

Bu erda trigonometriyaning asosiy formulalari yordamga keladi. Shuning uchun ularni alohida qog'ozga yozing va ularni ko'zingiz oldida saqlang.

Misol.

To'plamni toping antiderivativ funktsiyalar .

Yechim.

Qisqartirish formulalari beradi Va .

Shunung uchun

Maxraj yig'indining sinusi uchun formuladir, shuning uchun

Biz uchta integralning yig'indisiga kelamiz.

Sahifaning yuqorisi

    Trigonometrik funktsiyalarni o'z ichiga olgan integrallarni ba'zan kasrlarga qisqartirish mumkin ratsional ifodalar, standart trigonometrik almashtirish yordamida.

Yarim argument tangensi orqali sinus, kosinus, tangensni ifodalovchi trigonometrik formulalarni yozamiz:

Integratsiyalashda bizga differentsial ifoda ham kerak bo'ladi dx yarim burchakning tangensi orqali.

Chunki , Bu

Ya'ni, , qaerda.

Misol.

Noaniq integralni toping .

Yechim.

Standart trigonometrik almashtirishdan foydalanamiz:

Shunday qilib, .

Integratsiyani oddiy kasrlarga ajratish bizni ikkita integral yig'indisiga olib keladi:

Qolgan narsa teskari almashtirishni amalga oshirishdir:

11. Takrorlanish formulalari ifodalovchi formulalardir n Oldingi a'zolar orqali ketma-ketlikning th a'zosi. Ular ko'pincha integrallarni topishda ishlatiladi.

Biz barcha takrorlanish formulalarini sanab o'tishni maqsad qilganimiz yo'q, lekin ularning kelib chiqish tamoyilini keltirmoqchimiz. Bu formulalarni chiqarish integratsiyani o'zgartirishga va qismlar bo'yicha integrallash usulini qo'llashga asoslangan.

Masalan, noaniq integral takrorlanish formulasi yordamida olinishi mumkin .

Formulaning kelib chiqishi:

Trigonometriya formulalaridan foydalanib, biz quyidagilarni yozishimiz mumkin:

Hosil bo‘lgan integralni qismlar bo‘yicha integrallash usuli yordamida topamiz. Funktsiya sifatida u(x) olaylik cosx, demak, .

Shunung uchun,

Biz asl integralga qaytamiz:

Ya'ni,

Buni ko'rsatish kerak edi.

Quyidagi takrorlanish formulalari shunga o'xshash tarzda olinadi:

Misol.

Noaniq integralni toping.

Yechim.

Biz to'rtinchi xatboshidagi takroriy formuladan foydalanamiz (bizning misolimizda n=3):

Antiderivativlar jadvalidan bizda mavjud , Bu

Kasr deyiladi to'g'ri, agar hisoblagichning eng yuqori darajasi maxrajning eng yuqori darajasidan kichik bo'lsa. To'g'ri ratsional kasrning integrali quyidagi ko'rinishga ega:

$$ \int \frac(mx+n)(ax^2+bx+c)dx $$

Ratsional kasrlarni integrallash formulasi ko‘phadning maxrajdagi ildizlariga bog‘liq. Agar $ ax^2+bx+c $ polinomida:

  1. Faqat murakkab ildizlar, keyin undan to'liq kvadrat ajratib olish kerak: $$ \int \frac(mx+n)(ax^2+bx+c) dx = \int \frac(mx+n)(x^ 2 \pm a ^2) $$
  2. Har xil haqiqiy ildizlar$ x_1 $ va $ x_2 $, keyin integralni kengaytirish va noaniq koeffitsientlarni topish kerak $ A $ va $ B $: $$ \int \frac(mx+n)(ax^2+bx+c) dx = \int \ frac(A)(x-x_1) dx + \int \frac(B)(x-x_2) dx $$
  3. Bir nechta ildiz $ x_1 $, keyin biz integralni kengaytiramiz va quyidagi formula uchun $ A $ va $ B $ noaniq koeffitsientlarini topamiz: $$ \int \frac(mx+n)(ax^2+bx+c) dx = \int \frac(A)((x-x_1)^2)dx + \int \frac(B)(x-x_1) dx $$

Agar kasr bo'lsa noto'g'ri, ya'ni hisoblagichdagi eng yuqori daraja maxrajning eng yuqori darajasidan katta yoki unga teng bo'lsa, avval uni qisqartirish kerak. to'g'ri ko'phadni sondan ko'phadni maxrajdan bo'lish orqali hosil bo'ladi. Bunday holda, ratsional kasrni integrallash formulasi quyidagi shaklga ega:

$$ \int \frac(P(x))(ax^2+bx+c)dx = \int Q(x) dx + \int \frac(mx+n)(ax^2+bx+c)dx $$

Yechimlarga misollar

1-misol
Ratsional kasrning integralini toping: $$ \int \frac(dx)(x^2-10x+16) $$
Yechim

Kasr to'g'ri va ko'phad faqat murakkab ildizlarga ega. Shuning uchun biz to'liq kvadratni tanlaymiz:

$$ \int \frac(dx)(x^2-10x+16) = \int \frac(dx)(x^2-2\cdot 5 x+ 5^2 - 9) = $$

Biz to'liq kvadratni katlaymiz va uni $ x-5 $ differensial belgisi ostiga qo'yamiz:

$$ = \int \frac(dx)((x-5)^2 - 9) = \int \frac(d(x-5))((x-5)^2-9) = $$

Integrallar jadvalidan foydalanib, biz quyidagilarni olamiz:

$$ = \frac(1)(2 \cdot 3) \ln \bigg | \frac(x-5 - 3)(x-5 + 3) \bigg | + C = \frac(1)(6) \ln \bigg |\frac(x-8)(x-2) \bigg | +C$$

Agar muammoingizni hal qila olmasangiz, uni bizga yuboring. ta'minlaymiz batafsil yechim. Hisoblash jarayonini ko'rishingiz va ma'lumot olishingiz mumkin. Bu sizga o'qituvchingizdan o'z vaqtida baho olishingizga yordam beradi!

Javob
$$ \int \frac(dx)(x^2-10x+16) = \frac(1)(6) \ln \bigg |\frac(x-8)(x-2) \bigg | +C$$
2-misol
Ratsional kasrlarni integrallashini bajaring: $$ \int \frac(x+2)(x^2+5x-6) dx $$
Yechim

Kvadrat tenglamani yechamiz: $$ x^2+5x-6 = 0 $$

$$ x_(12) = \frac(-5\pm \sqrt(25-4\cdot 1 \cdot (-6)))(2) = \frac(-5 \pm 7)(2) $$

Biz ildizlarni yozamiz:

$$ x_1 = \frac(-5-7)(2) = -6; x_2 = \frac(-5+7)(2) = 1 $$

Olingan ildizlarni hisobga olib, biz integralni o'zgartiramiz:

$$ \int \frac(x+2)(x^2+5x-6) dx = \int \frac(x+2)((x-1)(x+6)) dx = $$

Ratsional kasrni kengaytirishni bajaramiz:

$$ \frac(x+2)((x-1)(x+6)) = \frac(A)(x-1) + \frac(B)(x+6) = \frac(A(x) -6)+B(x-1))((x-1)(x+6)) $$

Numeratorlarni tenglashtiramiz va $ A $ va $ B $ koeffitsientlarini topamiz:

$$ A(x+6)+B(x-1)=x+2 $$

$$ Balta + 6A + Bx - B = x + 2 $$

$$ \begin(holatlar) A + B = 1 \\ 6A - B = 2 \end(holatlar) $$

$$ \begin(holatlar) A = \frac(3)(7) \\ B = \frac(4)(7) \end(holatlar) $$

Topilgan koeffitsientlarni integralga almashtiramiz va uni yechamiz:

$$ \int \frac(x+2)((x-1)(x+6))dx = \int \frac(\frac(3)(7))(x-1) dx + \int \frac (\frac(4)(7))(x+6) dx = $$

$$ = \frac(3)(7) \int \frac(dx)(x-1) + \frac(4)(7) \int \frac(dx)(x+6) = \frac(3) (7) \ln |x-1| + \frac(4)(7) \ln |x+6| +C$$

Javob
$$ \int \frac(x+2)(x^2+5x-6) dx = \frac(3)(7) \ln |x-1| + \frac(4)(7) \ln |x+6| +C$$


Shuningdek o'qing: