ponieważ po podstawieniu a + 1 = /, dx = dl:
[--dx = [—dl = ft~2dt = —- + c =---— + c .
•,(x + l)“ 3 t2 3 t x +1
Funkcję wymierną —, gdzie p2 - 4ą>0, rozkładamy na ułamki
x + px + q
proste:
(6.20)
Bx + C
x~ + px + q x - a, x-x2
przy czym: a2 + px + q = (a- - a0(a - x2).
Całkę funkcji typu (6.19) obliczamy stosując podstawienia: a-ai=/|,
v x2 *= t2.
f—r————dx — A| [—!—dx + A2 f—-—dx =
" v* ** _L »-»v* _t_ /i " X _ X ~ * V _ y_
x + px + q
= Afj — dtf + A2j—dt2 - A, ln | r, | +A2 ln 112 | +c = t\ t2
= A, In | x - | +A2 ln | x - x2 | + c.
x - X-,
(6.21)
Przykład 6.7
Aby obliczyć całkę J
a - 8
a" -a-6
dx, rozkładamy najpierw funkcję wymierną
a-8
A* - A - 6 A - 8
na ułamki proste. Ponieważ a2 - a - 6 = (a - 3)(a + 2), więc:
A7
a2 -a-6 a + 2 a - 3
W celu wyznaczenia stałych A\ \A2 mnożymy obie strony powyższej równości przez a" - a- 6 i przyrównujemy współczynniki przy a w tych samych potęgach.
x - % = (A\ + A2)x - 3Ai + A2 i stąd:
czyli: //i 2, /(2 = -I.
Zatem:
[ / dx — f ——— i/.v + f—— c/x = 2 In | v 1 21 Im * ł| ł
1 x* —x — 6 Jx + 2 J.v-3
Zadania
5. Obliczyć całki funkcji wymiernej:
a)
J V - I
X-\
X-l
3x2 - 6x + 2
x2+l X3 + 3x
dx,
dx
O) j
16x2+l’ dx
b)
J X + 1
i/\,
x2 +1
X + 1
-)
X
1 +x(
dx, e) [ X dx, J V 4- I
4x2 + 8x +13 x + 32
16x2 +25 2x + 4
dx,
- dx,
f d\
l) f a —
3 9v‘ 1 12 v t 4
dx
9x2 + 25 ’
x2 +16
dx,
6x - 3
3x2 -12x + 13
d\ ,
r dx ] ^x2+4x75
n)
J x2 +16
x~ +2x + \
dx, s) J —-—dx,
, r 6x3 +2x + V3 , . r
u) ---dx, w) I-
J 3x2 +1
x2 - 3x + 2 cosx
f/v
x" + 4x + 4 -2x
th
sin2 x-6sinx + 12
e2x + 3x + 2
2x
x~ + 2x + 3
dx,
1 +e
2x
dx,
x" +4x- 5
- dx .