Całka nieoznaczona
Maciek: | x+2 | |
Oblicz całkę nieoznaczoną: √ |
| |
| x | |
24 lut 23:55
jc: | x+2 | | 2 | |
Podstawimy t2= |
| , x= |
| |
| x | | t2−1 | |
| 2 | | 2t | | 2 | |
całka = ∫t ( |
| )' dt = |
| − ∫ |
| dt |
| t2−1 | | t2−1 | | t2−1 | |
| 2t | | 1 | | 1 | | 2t | | t−1 | |
= |
| − ∫( |
| − |
| ) dt= |
| − ln| |
| | |
| t2−1 | | t−1 | | t+1 | | t2−1 | | t+1 | |
25 lut 00:27
Basia:
x*t
2 = x+2
x*t
2−x = 2
x(t
2−1)=2
| 2 | | 4t | |
dx = − |
| *2t = − |
| |
| (t2−1)2 | | (t2−1)2 | |
| 4t | | t2 | |
J = ∫√t2*(− |
| )dt = −4∫ |
| dt = |
| (t2−1)2 | | (t2−1)2 | |
i teraz rozkład na ułamki proste
t2 | | A | | B | | C | | D | |
| = |
| + |
| + |
| + |
| |
(t−1)2(t+1)2 | | (t−1)2 | | t−1 | | (t+1)2 | | t+1 | |
z tym już sobie poradzisz ?
25 lut 00:43
jc: Basiu, w takich całkach nie liczymy jawnie dx/dt tylko od razu całkujemy przez części.
∫f(x)dx = ∫t g(t)' dt = t g(t) − ∫g(t) dt
t=f(x), x=f−1(t)=g(t)
25 lut 00:48
Basia: fakt, jakoś mi umknęło, dawno się tym nie bawiłam
niepotrzebna robota, chociaż pewnie wyjdzie tak jak należy
25 lut 00:51
jc: Jasne, że wyjdzie. Nawet widać, że tak samo.
25 lut 01:27
Mariusz:
| x+2 | |
Wygodniejsze będzie podstawienie t=x+x√ |
| |
| x | |
Wy użyliście trzeciego podstawienia Eulera
jednak w tej całce mniej obliczeń daje pierwsze podstawienie Eulera
27 lut 03:38
jc: Mariusz, pokaż swój rachunek. Porównaj z moim.
27 lut 09:37
Mariusz:
t
2−2tx+x
2=x
2+2x
t
2−2tx=2x
t
2=2tx+2x
x(2t+2)=t
2
| x+2 | | 2t+2 | | t2 | |
√ |
| = |
| (t− |
| ) |
| x | | t2 | | 2t+2 | |
| x+2 | | 2t+2 | t2+2t | |
√ |
| = |
|
| |
| x | | t2 | 2t+2 | |
| 2t(2t+2)−2t2 | |
dx= |
| dt |
| (2t+2)2 | |
Tej całki nie musimy liczyć ani przez części
ani rozkładać funkcji podcałkowej na sumę ułamków prostych współczynnikami nieoznaczonymi
bo wystarczy skorzystać z wzoru skróconego mnożenia
1 | | (t+1)2+2(t+1)+1 | |
| ∫ |
| dt |
2 | | (t+1)2 | |
1 | | 1 | | 1 | |
| (∫dt+2∫ |
| dt+∫ |
| dt) |
2 | | t+1 | | (t+1)2 | |
1 | | 1 | |
| ((t+1)− |
| )+ln|t+1|+C |
2 | | t+1 | |
| x+2 | | x+2 | |
x√ |
| +ln|x+1+x√ |
| |+C |
| x | | x | |
Gdybym skrócił tak jak ty i nie pokazywał wyznaczenia x z podstawienia
to rachunek też byłby krótszy
27 lut 10:38
jc: Mariusz, nie wygląda to na prostszy rachunek.
Co opuściłem?
1. Wyliczenie x.
2. Końcowe podstawienie (powrót do zmiennej x).
3. Rozkład na ułamki proste.
1 | | 1 | | b−a | |
| − |
| = |
| |
t+a | | t+b | | (t+a)(t+b) | |
Ta prosta tożsamość w przypadku a≠b pozwala od razu napisać rozkład na ułamki proste.
W przypadku liczb zespolonych tożsamość uzasadnia twierdzenie o rozkładzie
na ułamki proste.
| 2 | | 1 | | 1 | |
Zatem rozkład |
| = |
| − |
| piszemy od ręki. |
| t2−1 | | t−1 | | t+1 | |
27 lut 10:57
jc: Dodam najważniejszą różnicę, nigdzie nie muszę liczyć dx/dt! Ty liczysz.
27 lut 10:58