Kako riješiti ovaj integralni?

Kako riješiti ovaj integralni?
Anonim

Odgovor:

#int ("d" x) / (x ^ 2-1) ^ 2 #

# = 1/4 (ln (x + 1) -ln (x-1) - (2 x) / (x ^ 2-1)) + C #

Obrazloženje:

#int ("d" x) / (x ^ 2-1) ^ 2 #

# = int ("d" x) / ((x + 1) ^ 2 (x-1) ^ 2) #

Sada ćemo napraviti djelomične frakcije. Pretpostavi da

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

za neke konstante # A, B, C, D #.

Zatim, # 1 = A (x + 1) (x-1) ^ 2 + B (x-1) ^ 2 + C (x + 1) ^ 2 (x-1) + D (x + 1) ^ 2 #

Proširite da biste dobili

# 1 = (A + C) + x ^ 3 (B + C + D-A) x ^ 2 + (2D-2B-A-C) X + A + B + D-C #.

Jednaki koeficijenti:

# {(A + C = 0), (B + C + D-A-0), (2D-2B-A-C = 0), (A + B + C-D-1):} #

Rješavanje daje # A = B = D = 1/4 # i # C = -1/4 #.

Dakle, naš izvorni integral je

#int (1 / (4 (x + 1)) + 1 / (4 (x + 1) ^ 2) -1 / (4 (x-1)) + 1 / (4 (x-1) ^ 2 d) x #

# = 1 / 4ln (x + 1) -1 / (4 (x + 1)) - 1 / 4ln (x-1) -1 / (4 (x-1)) + C #

Pojednostaviti:

# = 1/4 (ln (x + 1) -ln (x-1) - (2 x) / (x ^ 2-1)) + C #