При каком условии интеграл представляет собой рациональную функцию? Нужно как то...

0 голосов
221 просмотров

При каком условии интеграл \int\limits{ \frac{ax^2+bx+c}{x^3(x-1)^2} } \, dx представляет собой рациональную функцию? Нужно как то доказать.


Математика (906 баллов) | 221 просмотров
0

перезагрузи страницу если не видно

Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Положим \frac{nx^2+mx+v}{x^3} + \frac{ux+y}{(x-1)^2} = \frac{ax^2+bx+c}{x^3(x-1)^2}  
Открыв скобки , и приравняв соответствующие коэффициенты 
n+u=0 \\ m-2n+y=0\\ -2m+n+v=a \\ m-2v=b \\ v=c        
m=2c+b \\ n= a+2b+3c \\ u=-a-2b-3c \\ v=c \\ y=2a+3b+4c     
\frac{(a+b*2+3c)*x^2+(2c+b)x+c}{x^3} + \frac{ (-a-2b-3c)x+2a+3b+4c}{(x-1)^2}    По отдельности 
\frac{a+2b+3c}{x} + \frac{2c+b}{x^2} + \frac{c}{x^3} + \frac{ (-a-2b-3c)x+2a+3b+4c}{(x-1)^2} 
По свойству интеграла 
\int\limit {(f(x)+f_{1} +...+(x) + f_{n}(x)} )dx =\int\limits{f_{1}(x)} \, dx+\int\limits { f_{2}(x)}dx+...+ 
Получим  
\frac{a+b+c}{1-x} - \frac{b+2c}{x} - \frac{c}{2x^2} + ln(1-x)(a+2b+3c) + lnx(a+2b+3c)+C 
Откуда следует  , для того чтобы функция была рациональной  
 1) a+2b+3c=0 \\a+b+c\ \textgreater \ 0 \\ b+2c\ \textless \ 0\\ c\ \textless \ 0 \\\\
 2)a+2b+3c=0 \\ a+b+c\ \textless \ 0 \\b+2c\ \textgreater \ 0\\ c\ \textless \ 0 \\\\
 3) a+2b+3c=0\\a+b+c\ \textless \ 0 \\ b+2c\ \textgreater \ 0\\ c\ \textgreater \ 0 \\\\
 
Откуда решения      
1) \\
a\ \textgreater \ 0 \ \ ; b\ \textgreater \ -\frac{a}{2} \ \ ; c=\frac{-a-2b}{3} \\
 a \leq 0 \ \ b\ \textgreater \ -2a \ \ ; c = \frac{-a-2b}{3}
2) \\
 a\ \textless \ 0 \ \ ; -\frac{a}{2}\ \textless \ b\ \textless \ -2a \ \ ; \ \ \ c = \frac{-a-2b}{3}                                        
3) \\
 a\ \textgreater \ 0 ; \ \ b\ \textless \ -2a ; \ \ c=\frac{-a-2b}{3} \\
 a \leq 0 \ \ b\ \textless \ -\frac{a}{2} \ \ c=-\frac{-a-2b}{3}      

(224k баллов)
0

Рациональная функция — это дробь, числителем и знаменателем которой являются многочлены, а разве натуральный логарифм это многочлен?

0

интересно откуда , такое правило ? ". Интеграл от любой рациональной функциис действительными коэффициентами ai и bk выражается через рациональные функции, логарифмы и арктангенсы."

0

А какая тогда она по вашему , линейная , квадратная ?

0

показательная функция

0

ладно , с вам спорить , думайте сами

0

присутствие логарифма полностью исключается определением рациональной функции" Интеграл от данной функций всегда будет с логарифмом

0

нет, подставьте например, a=1, b=1, c=-1, логарифма не будет

0

хорошо , сейчас давайте я напишу более подробно , если вы не поняли

0

а что подробнее?

0

решение