logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Rachunek różniczkowy i całkowy, zadanie nr 3674

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

axeleczek
postów: 5
2015-10-14 20:49:09

Witam mam problem z pewną całką
$\int \frac{sinx(cos^3x+sin^2x-2)}{(1+cos^2x)^2}dx$
Z sinusów
$sin^2=1-cos^2$
$\int \frac{sinx(cos^3x+1-cos^2-2)}{(1+cos^2x)^2}dx$
Podstawienie $t=cosx dt=-sinxdx$
$-\int \frac{t^3-t^2-1}{(1+t^2)^2}$
Teraz przez schemat całek wymiernych
$\frac{t^3-t^2-1}{(1+t^2)^2}=\frac{At+B}{1+t^2}\frac{Ct+D}{1+t^2}$
Mnożymy obustronnie przez $/* (1+t^2)^2$
$t^3-t^2-1=At^3+At+Bt^2+B+Ct^3+Ct+Dt^2+D$
Teraz układ równań dla współczynników
$1=A+C\cdots
-1=B+D\cdots
0=C+D\cdots
-1=B+D\cdots
$
$A+C=0\cdots A+C=1 \cdots 0=1$
Ten układ jest sprzeczny !! Więc współczynniki by nie istniały, skoro brak rozwiązań. Nawet wolfram tak pokazuje
Próbowałem też rozbijać całkę
$-\int \frac{t^3-t^2-1}{(1+t^2)^2}$
na części czy podstawienie ale nie było szans. Więc tej całki nie da się rozwiązać ? Czy da ale innym sposobem, tylko ciężko inny skoro to całka wymierna.


janusz78
postów: 820
2015-10-14 21:34:01

Przedstawienie funkcji podcałkowej w postaci sumy ułamków prostych

$ \frac{t^3-t^2-1}{(1+t^2)^2}= \frac{At +B}{(1+t^2)^2}+ \frac{Ct +E}{1+t^2}$

Teraz oblicz współczynniki A,B,C,D.


tumor
postów: 8070
2015-10-14 21:56:13

Można też bez męczenia się z układem równań.

$\frac{t^3-t^2-1}{(1+t^2)^2}=
\frac{t^3+t-t-(t^2+1)}{(1+t^2)^2}=
\frac{t}{1+t^2}-\frac{t}{(1+t^2)^2}-\frac{1}{1+t^2}$

a te trzy wyrażenia łatwo całkować. Pierwsze i drugie podstawiając $t^2+1=u$, trzecie to $arctgt$.

strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj