Seznam integralov racionalnih funkcij

Iz testwiki
Redakcija dne 21:21, 12. marec 2013 od imported>Addbot (Bot: Migracija 29 interwikija/-ev, od zdaj gostuje(-jo) na Wikipodatkih, na d:q484623)
(razl) ← Starejša redakcija | prikaži trenutno redakcijo (razl) | Novejša redakcija → (razl)
Pojdi na navigacijo Pojdi na iskanje

Seznam integralov racionalnih funkcij Naslednji seznam vsebuje integrale racionalnih funkcij.

(ax+b)ndx=(ax+b)n+1a(n+1)+C(za n1) (Cavalierijev obrazec za kvadraturo)
cax+bdx=caln|ax+b|+C
x(ax+b)ndx=a(n+1)xba2(n+1)(n+2)(ax+b)n+1+C(za n∉{1,2})


xax+bdx=xaba2ln|ax+b|+C
x(ax+b)2dx=ba2(ax+b)+1a2ln|ax+b|+C
x(ax+b)ndx=a(1n)xba2(n1)(n2)(ax+b)n1+C(za n∉{1,2})
f(x)f(x)dx=ln|f(x)|+C
x2ax+bdx=b2ln(|ax+b|)a3+ax22bx2a2+C
x2(ax+b)2dx=1a3(ax2bln|ax+b|b2ax+b)+C
x2(ax+b)3dx=1a3(ln|ax+b|+2bax+bb22(ax+b)2)+C
x2(ax+b)ndx=1a3((ax+b)3n(n3)+2b(ax+b)2n(n2)b2(ax+b)1n(n1))+C(za n∉{1,2,3})


1x(ax+b)dx=1bln|ax+bx|+C
1x2(ax+b)dx=1bx+ab2ln|ax+bx|+C
1x2(ax+b)2dx=a(1b2(ax+b)+1ab2x2b3ln|ax+bx|)+C
1x2+a2dx=1aarctanxa+C
1x2a2dx={1aarctanhxa=12alnaxa+x+C(za |x|<|a|)1aarccothxa=12alnxax+a+C(za |x|>|a|)
dxx2n+1=k=12n1{12n1[sin((2k1)π2n)arctan[(xcos((2k1)π2n))csc((2k1)π2n)]]12n[cos((2k1)π2n)ln|x22xcos((2k1)π2n)+1|]}+C

Vsako racionalno funkcijo lahko integriramo tako, da uporabimo zgornje enačbe in delne ulomke z razvojem v vsoto funkcij z obliko:

a(xb)n in ax+b((xc)2+d2)n.


Integrandi z obliko xm(ax2+bx+c)n

Za a0:

1ax2+bx+cdx={24acb2arctan2ax+b4acb2+C(za 4acb2>0)2b24acarctanh2ax+bb24ac+C=1b24acln|2ax+bb24ac2ax+b+b24ac|+C(za 4acb2<0)22ax+b+C(za 4acb2=0)
xax2+bx+cdx=12aln|ax2+bx+c|b2adxax2+bx+c+C
mx+nax2+bx+cdx={m2aln|ax2+bx+c|+2anbma4acb2arctan2ax+b4acb2+C(za 4acb2>0)m2aln|ax2+bx+c|2anbmab24acarctanh2ax+bb24ac+C(za 4acb2<0)m2aln|ax2+bx+c|2anbma(2ax+b)+C(za 4acb2=0)
1(ax2+bx+c)ndx=2ax+b(n1)(4acb2)(ax2+bx+c)n1+(2n3)2a(n1)(4acb2)1(ax2+bx+c)n1dx+C
x(ax2+bx+c)ndx=bx+2c(n1)(4acb2)(ax2+bx+c)n1b(2n3)(n1)(4acb2)1(ax2+bx+c)n1dx+C
1x(ax2+bx+c)dx=12cln|x2ax2+bx+c|b2c1ax2+bx+cdx+C


Integrandi z obliko xm(a+bxn)p

  • Integrand, ki ga dobimo ima enako obliko kot prvotni integrand tako, da lahko ponavljamo nižanje potenc tako, da nižamo potenci m in p proti nič.
  • To zmanjšanje potenc lahko uporabimo za integrande, ki imajo celoštevilčne ali ulomljene potence.


xm(a+bxn)pdx=xm+1(a+bxn)pm+np+1+anpm+np+1xm(a+bxn)p1dx

xm(a+bxn)pdx=xm+1(a+bxn)p+1an(p+1)+m+n(p+1)+1an(p+1)xm(a+bxn)p+1dx

xm(a+bxn)pdx=xm+1(a+bxn)pm+1bnpm+1xm+n(a+bxn)p1dx

xm(a+bxn)pdx=xmn+1(a+bxn)p+1bn(p+1)mn+1bn(p+1)xmn(a+bxn)p+1dx

xm(a+bxn)pdx=xmn+1(a+bxn)p+1b(m+np+1)a(mn+1)b(m+np+1)xmn(a+bxn)pdx

xm(a+bxn)pdx=xm+1(a+bxn)p+1a(m+1)b(m+n(p+1)+1)a(m+1)xm+n(a+bxn)pdx

Integrandi z obliko xm(A+Bxn)(a+bxn)p(c+dxn)q

  • Nastali integrandi imajo enako obliko kot prvotni integrandi, to pa pomeni, da se zniževanje potence lahko ponavlja z zmanjševanjem potenc m, p in q proti 0.
  • To zmanjševanje potenc se lahko uporabi za integrande, ki imajo celoštevilčne ali ulomljene eksponente.
  • Posebni primer takšnega zmanjševanja potenc se lahko uporabi za integrande v obliki (a+bxn)p(c+dxn)q in xm(a+bxn)p(c+dxn)q s postavitvijo m in/ali B na nič.


xm(A+Bxn)(a+bxn)p(c+dxn)qdx=(AbaB)xm+1(a+bxn)p+1(c+dxn)qabn(p+1)+1abn(p+1)

      xm(c(Abn(p+1)+(AbaB)(m+1))+d(Abn(p+1)+(AbaB)(m+nq+1))xn)(a+bxn)p+1(c+dxn)q1dx


xm(A+Bxn)(a+bxn)p(c+dxn)qdx=Bxm+1(a+bxn)p+1(c+dxn)qb(m+n(p+q+1)+1)+1b(m+n(p+q+1)+1)

      xm(c((AbaB)(1+m)+Abn(1+p+q))+(d(AbaB)(1+m)+Bnq(bcad)+Abdn(1+p+q))xn)(a+bxn)p(c+dxn)q1dx


xm(A+Bxn)(a+bxn)p(c+dxn)qdx=(AbaB)xm+1(a+bxn)p+1(c+dxn)q+1an(bcad)(p+1)+1an(bcad)(p+1)

      xm(c(AbaB)(m+1)+An(bcad)(p+1)+d(AbaB)(m+n(p+q+2)+1)xn)(a+bxn)p+1(c+dxn)qdx


xm(A+Bxn)(a+bxn)p(c+dxn)qdx=Bxmn+1(a+bxn)p+1(c+dxn)q+1bd(m+n(p+q+1)+1)1bd(m+n(p+q+1)+1)

      xmn(aBc(mn+1)+(aBd(m+nq+1)b(Bc(m+np+1)+Ad(m+n(p+q+1)+1)))xn)(a+bxn)p(c+dxn)qdx


xm(A+Bxn)(a+bxn)p(c+dxn)qdx=Axm+1(a+bxn)p+1(c+dxn)q+1ac(m+1)+1ac(m+1)

      xm+n(aBc(m+1)A(bc+ad)(m+n+1)An(bcp+adq)Abd(m+n(p+q+2)+1)xn)(a+bxn)p(c+dxn)qdx


xm(A+Bxn)(a+bxn)p(c+dxn)qdx=Axm+1(a+bxn)p+1(c+dxn)qa(m+1)1a(m+1)

      xm+n(c(AbaB)(m+1)+An(bc(p+1)+adq)+d((AbaB)(m+1)+Abn(p+q+1))xn)(a+bxn)p(c+dxn)q1dx


xm(A+Bxn)(a+bxn)p(c+dxn)qdx=(AbaB)xmn+1(a+bxn)p+1(c+dxn)q+1bn(bcad)(p+1)1bn(bcad)(p+1)

      xmn(c(AbaB)(mn+1)+(d(AbaB)(m+nq+1)bn(BcAd)(p+1))xn)(a+bxn)p+1(c+dxn)qdx


Glej tudi