matematykaszkolna.pl
calka wymierna strumen: Witam. Przygotowuje sie do kampanii wrzesniowej i potrzebuje pomocy w obliczeniu calki wymiernej. Jakby ktos mógł bo proszę o rozwiązanie krok po kroku.
 x2 

 1−x4 
30 sie 11:52
ICSP: 1. Na początek warto przypomnieć wzór na następująca całkę :
 1 1 x−a 

dx =

ln|

|
 x2 − a2 2a x+a 
i teraz :
 x2 x2 

dx = − ∫

dx =
 1 − x4 (x2−1)(x2+1) 
 1 1 1 
= −

[ ∫

dx +∫

dx] =
 2 x2−1 x2 + 1 
 1 1 x−1 
= −

[

ln|

+ arctgx ] + C
 2 2 x+1 
30 sie 12:53
30 sie 13:18
PW: Mianownik 1−x4 rozkładamy na czynniki: 1−x4=(1−x2)(1+x2)=(1−x)(1+x)(1+x2) Staramy się ułamek
 x2 

 (1−x)(1+x)(1+x2) 
przedstawić jako sumę trzech ułamków, o mianownikach (1−x), (1+x) i ((1+x2). W tym wypadku jest to szczególnie łatwe, gdyż
 x2+1 x2−1 (x2+1)2−(1−x2)2 
(1)

+

=

=
 1−x2 1+x2 (1−x2)(1+x2) 
4x2 

,
(1−x2)(1+x2) 
a ponieważ
 x+1 x−1 (x+1)2+(x−1)2 2(x2+1) 


=

=

,
 1−x 1+x (1−x)(1+x) 1−x2 
więc
 x2+1 1 x+1 x−1 
(2)

=

(


)
 1−x2 2 1−x 1+x 
czyli funkcja podcałkowa jest równa
1 1 x+1 x−1 x2−1 

[

(


)+

]=
4 2 1−x 1+x 1+x2 
1 1 x−1+2 x+1−2 x2+1−2 

[

(


)+

]=
4 2 1−x 1+x 1+x2 
1 1 2 2 2 

[

(

−1+

−1)+1−

=
4 2 1−x 1+x 1+x2 
1 1 1 2 

[(

+


].
4 1−x 1+x 1+x2 
To trochę żart, zazwyczaj robi się to mechanicznie, ale moim zdaniem warto zapamiętać równości (1) i (2).
30 sie 13:42
PW: Nie widziałem wpisu ICSP pisząc swój sposób, ale − jak widać − będzie to samo (i znowu mamy piękny przykład na to, że wybór metody całkowania − intuicja − to bardzo istotna rzecz).
30 sie 13:53
strumen: dziekuje pieknie za odpowiedz pozdrawiam
30 sie 14:23