matematykaszkolna.pl
Całka nieoznaczona Maciek:
 x+2 
Oblicz całkę nieoznaczoną:

 x 
24 lut 23:55
jc:
 x+2 
∫(

)1/2 dx
 x 
 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+2 
t2 =

 x 
x*t2 = x+2 x*t2−x = 2 x(t2−1)=2
 2 
x =

 t2−1 
 2 4t 
dx = −

*2t = −

 (t2−1)2 (t2−1)2 
 4t t2 
J = ∫t2*(−

)dt = −4∫

dt =
 (t2−1)2 (t2−1)2 
 t2 
−4∫

dt
 (t−1)2(t+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 emotka
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:
 x+2 
(t−x)=x

 x 
 x+2 
t2−2tx+x2=x2

 x 
 2 
t2−2tx+x2=x2(1+

)
 x 
t2−2tx+x2=x2+2x t2−2tx=2x t2=2tx+2x x(2t+2)=t2
 t2 
x=

 2t+2 
 x+2 2t+2 t2 

=

(t−

)
 x t2 2t+2 
 x+2 2t+2t2+2t 

=


 x t22t+2 
 x+2 t+2 

=

 x t 
 2t(2t+2)−2t2 
dx=

dt
 (2t+2)2 
 t2+2t 
dx=

dt
 2(t+1)2 
 t+2t2+2t 


dt
 t2(t+1)2 
1 (t+2)2 


dt
2 (t+1)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)+1)2 


dt
2 (t+1)2 
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 
1(t+1)2−1 


+ln|t+1|+C
2t+1 
t2+2t 

+ln|t+1|+C
2t+2 
t2t+2 


+ln|t+1|+C
2t+2t 
 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.
 x+2 2 
t2=

=1+

 x x 
 2 
t2−1=

 x 
 2 
x=

 t2−1 
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