Помогите пожалуйста с решением интеграла от дроби(интеграл внутри)

Автор темы willma92 
ОбъявленияПоследний пост
ОбъявлениеЗапущен новый раздел «Задачки и головоломки»29.08.2019 00:42
ОбъявлениеОткрыта свободная публикация вакансий для математиков26.09.2019 16:34
ОбъявлениеКниги по математике и экономике в добрые руки!10.08.2023 09:45
16.02.2013 23:18
Помогите пожалуйста с решением интеграла от дроби(интеграл внутри)
I$36/((x+2)(x^2-2x+10))$
Пробовала методом не отпределенных коэффициентов, система уравнений получается какой-то бессмысленной, и методом замены не получилось, Если можите, напишите как можно подробнее алгоритм решения. За ранее большое спасибо.
16.02.2013 23:31
Написать алгоритм - это просто
переписать сюда параграф "интегрирование рац. дробей" из любого учебника по мат. анализу? Вы в своем уме? Кто будет долбить по клавишам только потому, что вам лень найти эту тему в книге?
Вы лучше напишите сюда свою попытку: "методом не отпределенных коэффициентов", а мы поглядим и направим.
17.02.2013 13:25
Система безсмыслина
Судя из первых двух уравнений системы, А и В равны нулю, а из третьего уравнения не равны нулю.
[img]http://s2.uploads.ru/idINv.jpg[/img]
http://uploads.ru/idINv.jpg
17.02.2013 13:51
Вид второй дроби в сумме - неверен
Поэтому система получилась несовместной.
В числителе должно быть Bх+C



Редактировалось 1 раз(а). Последний 17.02.2013 13:54.
17.02.2013 15:23
Не поняла вашего ответа
Вот так что-ли должно быть?
http://uploads.ru/XVpht.png
17.02.2013 16:01
Маразм крепчал...
Попробуйте совершить такой невероятный шаг, как прочтение соответствующей темы в учебнике, ну или хотя бы поиск и изучение информации в сети: http://www.cleverstudents.ru/partial_fraction_expansion.html
17.02.2013 16:53
А зачем?
Лучше она здесь поноет-попридуривается, всем это надоест, и ей напишут верное решение.
Во всяком случае, она на это надеется. biggrin
17.02.2013 21:58
Вот так должно выглядеть разложение?
Я попробовала проверить подставив коэфициенты, но не получился один знак в знаменателе.
Может где запуталась, но не могу найти где помогите пожалуйста
http://uploads.ru/IqgKm.png
http://uploads.ru/TteoD.jpg



Редактировалось 1 раз(а). Последний 17.02.2013 22:00.
17.02.2013 23:25
И не удивительно
В заглавном посте у вас написано $\frac{1}{(x+2)(x^2-2x+10)}$, а раскладываете вы почему-то на $\frac{A}{x+2}+\frac{B}{x^2+2x-10}$
И на фотографиях мало что видно. Лучше напишите решение в сообщении с помощью редактора формул.
18.02.2013 01:00
Правильно ли разложено?
Я прочитала статью что вы мне скинули, я так поняла раскладывать нужно $\frac{A}{x+2}+\frac{Bx+C}{x^2+2x-10}$ Скажите пожалуйста если это правильно, попробую решить дальше.
18.02.2013 01:23
Сравните мою запись со своей.
раскладывать нужно $\frac{A}{x+2}+\frac{Bx+C}{x^2-2x+10}$
18.02.2013 01:26
Сглупила
Цитата
brukvalub
раскладывать нужно $\frac{A}{x+2}+\frac{Bx+C}{x^2-2x+10}$
Ой блин что-то я и вправду знаки по зачем-то поменяла. Большое спасибо, попробую решить сейчас
21.02.2013 22:51
Не сошлось с ответом
36 вынесла за занак интеграла $ 36 \int \frac{1}{(x+2)(x^2x+10)}dx$
Разложила вот так

$\frac{A}{x+2}+\frac{Bx+C}{x^2-2x+10}$
Далее нашла коэффициенты A=0.1; B=-0.1; C=0 (подставила в дробь - все сошлось(найдены правильно))
Разбила на 2 интеграла
$ 36 \int \frac{0.1dx}{x+2}- \int \frac{- 0,1xdx}{x^2x+10}$(возможно вот тут ошибка 36 должно быть перед двумя интегралами или перед одним?)
далее сделала вот так
$ 36 \int \frac{0.1dx}{x+2} - \int \frac{ 0,1xdx}{(x-1)^2+3^2}$
Затем начала решать первый
$ 3.6 \int \frac{dx}{x+2}$
y=x+2
dy=(x+2)'dx=dx
$ 3.6 \int \frac{dy}{y}=3.6 ln(y)=3.6 ln(x+2) $
Далее начала решать второй интеграл.
$ -0.1 \int \frac{dx}{(x-1)^2+3^2}= \frac{1}{30} \arctg \frac{x-1}{3}$
но с ответом совершенно не сошлось, у них три слагаемых и другие константы
http://uploads.ru/0HlEh.png
подскажите пожалуйста что не верно?



Редактировалось 4 раз(а). Последний 23.02.2013 19:05.
21.02.2013 23:37
Боже-ж ты мой, вы и скобки открывать не научились....
Там 3 слагаемых потому, что в числителе второго интеграла стоит не $dx$ а $xdx$.
Ну, а про 36 попробуйте сами "догадаться".biggrin
22.02.2013 02:30
Необходимо разбить еще на 2 интеграла?
Цитата
brukvalub
Там 3 слагаемых потому, что в числителе второго интеграла стоит не $dx$ а $xdx$.
Ну, а про 36 попробуйте сами "догадаться".biggrin
Ну если правила раскрытия такие же как и ускобок, тогда я знаю как раскрыть:
$ 36 \int \frac{0.1dx}{x+2}- 36 \int \frac{0,1xdx}{(x-1)^2+3^2}$ (правильно?)(только скажите пожалуйста без загадок - "да" либо "нет")
А вот то что в числителе $xdx$ а не $dx$ не заметила. Большре спасибо.
Скажите пожалуйста $ \int \frac{xdx}{(x-1)^2+3^2}$ необходимо как-то разбить еще на 2 интеграла?
22.02.2013 10:58
Ура!
Вы научились верно раскрывать скобки!
Замените в числителе второй дроби $x=(x-1)+1$ и поделите новый числитель на знаменатель почленно.
23.02.2013 19:53
Не полностью сходится с ответом
Цитата
brukvalub
Вы научились верно раскрывать скобки!
Замените в числителе второй дроби $x=(x-1)+1$ и поделите новый числитель на знаменатель почленно.


$ -36*0,1 \int \frac{((x-1)+1))dx}{(x-1)^2+3^2} =-36*0.1 \int \frac{(x-1)dx}{(x-1)^2+3^2} +36*0.1 \int \frac{dx}{(x-1)^2+3^2} $ (Правильно ли я опять раскрыла "скобки" перед вторым интегралом. Должен стоять "плюс" или "минус"? Если плюс, то знаки сойдутся с ответом, хотя мне конечно кажется что необходимо поставить "-"(по правилам раскрытия скобок)
Начала решать первый интеграл
$ -36*0,1 \int \frac{(x-1)dx}{(x-1)^2+3^2} $
делаю замену u=(x-1); x=u+1; dx=(u+1)'du=du
$ -36*0,1 \int \frac{udu}{u^2+9} $
ввожу еще одну замену
$u^2=t$; dt=2udu; $udu= \frac{dt}{2}$
$ - \frac{1}{2}*36*0.1 \int \frac{dt}{t+9}$
В числителе добавляем +9 (делали очень похожий пример на лекции, но я не поняла как добавляют +9, чтобы это не повело за собой изменений выражения, но так делал преподователь)
после чего интеграл принимает вид
$ - \frac{1}{2}*36*0.1 \int \frac{dt+9}{t+9}= \frac{9}{5} ln(t+9)$
Возвращаюсь к замене u
$ - \frac{9}{5} ln(u^2+9)$
возвращаюсь к замене x
$- \frac{9}{5} ln((x-1)^2+9)=- \frac{9}{5} ln((x^2-2x+10) $

Решаю второй интеграл
$36*0.1 \int \frac{dx}{(x-1)^2+3^2} = \frac{6}{5} \arctg \frac{x-1}{3}$

Получаю ответ всего интеграла
$ \frac{18}{5} ln(x+2)- \frac{9}{5} ln((x^2-2x+10)+ \frac{6}{5} \arctg \frac{x-1}{3}$

Но в ответе вместо дробей целые числа, а остальное все правильно
вот ответhttp://uploads.ru/0HlEh.png
Подскажите пожалуйста где ошибка



Редактировалось 1 раз(а). Последний 23.02.2013 19:56.
23.02.2013 20:28
У меня другие значения получились
Цитата
willma92
36 вынесла за занак интеграла $ 36 \int \frac{1}{(x+2)(x^2x+10)}dx$
Разложила вот так

$\frac{A}{x+2}+\frac{Bx+C}{x^2-2x+10}$
Далее нашла коэффициенты A=0.1; B=-0.1; C=0 (подставила в дробь - все сошлось(найдены правильно))
Подставляю в дробь:
$\frac{1}{10}\left(\frac{1}{x+2}-\frac{x}{x^2-2x+10}\right)=\frac{1}{10}\cdot\frac{x^2-2x+10-x^2-2x}{(x+2)(x^2-2x+10)}=\frac{1}{10}\cdot\frac{10-4x}{(x+2)(x^2-2x+10)}$
И что с чем сошлось?



Редактировалось 1 раз(а). Последний 23.02.2013 20:53.
24.02.2013 01:31
Спасибо нашла ошибку
Цитата
vetrjanka
[Подставляю в дробь:
$\frac{1}{10}\left(\frac{1}{x+2}-\frac{x}{x^2-2x+10}\right)=\frac{1}{10}\cdot\frac{x^2-2x+10-x^2-2x}{(x+2)(x^2-2x+10)}=\frac{1}{10}\cdot\frac{10-4x}{(x+2)(x^2-2x+10)}$
И что с чем сошлось?

Проверяла вот так
$ \frac{0.1}{x+2}-\frac{0.1x}{x^2-2x+10}= \frac{0.1(x^2-2x+10)}{(x^2-2x+10)(x+2)}- \frac{0.1x(x+2)}{(x^2-2x+10)(x+2)}= \frac{0.1x^2-0.2x+1}{(x^2-2x+10)(x+2)}- \frac{0.1x^2+0.2x}{(x^2-2x+10)(x+2)}= \frac{0.1x^2-0.2x+1-0.1x^2+0.2x}{(x^2-2x+10)(x+2)}= \frac{1}{(x^2-2x+10)(x+2)}$

Но теперь понимаю, что забыла поменять один знак вот тут в числителе перед 0.2x
$\frac{0.1x^2-0.2x+1-0.1x^2+0.2x}{(x^2-2x+10)(x+2)}$

Благодаря вам нашла ошибку в разложении на множители, уже разложила правильно(проверила на сайте с онлайн разложением) завтро попробую перерешать интеграл



Редактировалось 4 раз(а). Последний 24.02.2013 02:44.
27.02.2013 00:46
Всем большое спасибо
Наконец-то сошлось с ответом. Всем большое спасибо за помощ.
Извините, только зарегистрированные пользователи могут публиковать сообщения в этом форуме.

Кликните здесь, чтобы войти