§3 有理函数和可化为的有理函数的不定积分
内容:1)有理函数的部分分式分解
???? ?2)有理函数的不定积分
难点:有理函数的部分分式分解
要求:掌握有理函数的积分方法
我们已经学习了不定积分的三种基本积分方法:第一换元法,第二换元法,分部积分法。灵活的应
用它们,就可以求出许多不定积分。
有理函数是指两个多项式的商表示的函数
?
先介绍代数学中两个定理:
定理1 (多项式的因式分解定理)任何实系数多项式总那个可以唯一分解为实系数一次或二次
因式的乘积:
定理2? ( 部分分式展开定理)
?因此有理函数的积分问题就归结为计算??
????和?
?例 1.??? 求不定积分??
将被积函数按部分分式分解??
两边同乘
比较同次项系数
?解此方程组
?? ?f1='A+B-2';? f2='3*A+2*B-1'; [A,B]=solve(f1,f2)?
A = -3 ,B = 5 ?
由此得到???
??????????????? ?????
也可直接用下面命令
b=[2,-1];??? a=[1,-5,6];
[r,p,k]=residue(b,a) ?
? r = 5? -3
?????????
?例 2???
?解? 将分母分解因式
f=sym('x^5+x^4-5*x^3-2*x^2+4*x-8');
factor(f) ?
ans =(x-2)*(x^2-x+1)*(x+2)^2 ?
因此可分成部分分式
?
两边同乘 ,比较同次项系数得
clc,f=sym('A*(x+2)^2*(x^2-x+1)+B*(x-2)*(x+2)*(x^2-x+1)+C*(x-2)*(x^2-x+1)+(D*x+E)*(x-2)*(x+2)^2');
collect(f,'x') ?
ans =(B+A+D)*x^4+(E+2*D+C-B+3*A)*x^3+(-3*C+2*E-4*D-3*B+A)*x^2+(3*C-4*E-8*D+4*B)*x+4*A-2*C-4*B-8*E ?
?比较同次项系数得
?解此方程组
?f1='B+A+D-2';? f2='E+2*D+C-B+3*A+1'; f3='-3*C+2*E-4*D-3*B+A-4';
f4='3*C-4*E-8*D+4*B-9' ;
f5='4*A-2*C-4*B-8*E+10' ;
[A,B,C,D,E]=solve(f1,f2,f3,f4,f5) ?
A =1? B =2? C =-1? D =-1? E =1 ?
??????????????
另一种方法是
?令 ??得??