如何使用部分分数整合int 1 /(x ^ 2(2x-1))?

如何使用部分分数整合int 1 /(x ^ 2(2x-1))?
Anonim

回答:

#2LN | 2X-1 | -2ln | X | + 1 / X + C#

说明:

我们需要找到 #A,B,C# 这样的

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

对全部 #X#.

将双方乘以 #x的^ 2(2X-1)# 要得到

#1 =斧(2X-1)+ B(2X-1)+ CX ^ 2#

#1 = 2AX ^ 2AX 2BX +-B + CX ^ 2#

#1 =(2A + C)的x ^ 2 +(2B-A)X-B#

等于系数给了我们

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

因此我们有 #A = -2,B = -1,C = 4#。在初始方程中用这个代替,我们得到

#1 /(X ^ 2(2X-1))= 4 /(2X-1)-2 / X-1 / X ^ 2#

现在,逐项整合

#int 4 /(2x-1) dx-int 2 / x dx-int 1 / x ^ 2 dx#

要得到

#2LN | 2X-1 | -2ln | X | + 1 / X + C#

回答:

答案是 #= 1 / X-2LN(| X |)+ 2LN(| 2X-1 |)+ C#

说明:

执行分解为部分分数

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

#=(A(2X-1)+ Bx的(2X-1)+ C(X ^ 2))/(X ^ 2(2X-1))#

分母是相同的,比较分子

#1 = A(2X-1)+ Bx的(2X-1)+ C(X ^ 2)#

#X = 0#, #=>#, #1 = -A#, #=>#, #A = -1#

#X = 1 /#, #=>#, #1 = C / 4#, #=>#, #C = 4#

系数 #x的^ 2#

#0 = 2B + C#

#B = -C / 2 = -4 / 2 = -2#

因此,

#1 /(X ^ 2(2X-1))= - 1 / X ^ 2-2 / X + 4 /(2X-1)#

所以,

#int(1DX)/(X ^ 2(2X-1))= - INT(1DX)/ X ^ 2-INT(2DX)/ X + INT(4DX)/(2X-1)#

#= 1 / X-2LN(| X |)+ 2LN(| 2X-1 |)+ C#