AMKbook.Net Задачи должны иметь решение
Реклама

Задача №1596

Условие

Найти интеграл \(\int\frac{\left(2x^2-3x-3\right)dx}{(x-1)\left(x^2-2x+5\right)}\).

Решение
\[ \frac{2x^2-3x-3}{(x-1)\left(x^2-2x+5\right)} =\frac{A}{x-1}+\frac{Bx+C}{x^2-2x+5} =\frac{A\left(x^2-2x+5\right)+(Bx+C)(x-1)}{(x-1)\left(x^2-2x+5\right)} \]
\[ 2x^2-3x-3=A\left(x^2-2x+5\right)+(Bx+C)(x-1) \]
\[ \begin{aligned} & x=1;\;-4=4A;\;A=-1.\\ & x=0;\;-3=5A-C=-5-C;\;C=-2.\\ & x=2;\;-1=7A+2B+C=2B-7;\;B=3. \end{aligned} \]

Для интегрирования второй дроби будем использовать готовую формулу, верную при \(p^2-4q\lt{0}\):

\[ \int \frac{Mx+N}{x^2+px+q} dx= \frac{M}{2}\cdot \ln (x^2+px+q)+\frac{2N-Mp}{\sqrt{4q-p^2}}\arctg\frac{2x+p}{\sqrt{4q-p^2}}+C \]

Можно получить результат и последовательными преобразованиями подынтегрального выражения (см. 1594).

Возвращаясь к исходному интегралу, получим:

\[ \int\frac{\left(2x^2-3x-3\right)dx}{(x-1)\left(x^2-2x+5\right)} =\int\left(-\frac{1}{x-1}+\frac{3x-2}{x^2-2x+5}\right)dx=\\ =-\ln|x-1|+\frac{3}{2}\ln\left(x^2-2x+5\right)+\frac{1}{2}\arctg\frac{x-1}{2}+C \]
Ответ: \(-\ln|x-1|+\frac{3}{2}\ln\left(x^2-2x+5\right)+\frac{1}{2}\arctg\frac{x-1}{2}+C\)
Задачник №1Берман "Сборник задач по курсу математического анализа"
Глава №6Неопределённый интеграл. Интегральное исчисление
Параграф №3Основные классы интегрируемых функций
Задача №2039