AMKbook.Net Задачи должны иметь решение
Реклама

Задача №1603

Условие

Найти интеграл \(\int\frac{\left(x^3-6\right)dx}{x^4+6x^2+8}\).

Решение
\[ \frac{x^3-6}{x^4+6x^2+8} =\frac{x^3-6}{\left(x^2+2\right)\cdot\left(x^2+4\right)}=\\ =\frac{Ax+B}{x^2+2}+\frac{Cx+D}{x^2+4} =\frac{(Ax+B)\left(x^2+4\right)+(Cx+D)\left(x^2+2\right)}{x^4+6x^2+8} \]
\[ \begin{aligned} & x^3-6=(Ax+B)\left(x^2+4\right)+(Cx+D)\left(x^2+2\right)\\ & x=2i;\;-6-8i=-2D-4Ci;\;\left\{\begin{aligned}& D=3;\\& C=2.\end{aligned}\right.\\ & x=\sqrt{2}i;\;-6-2\sqrt{2}i=2B+2\sqrt{2}Ai;\;\left\{\begin{aligned}& B=3;\\& A=-1.\end{aligned}\right. \end{aligned} \]
\[ \int\frac{\left(x^3-6\right)dx}{x^4+6x^2+8} =\int\left(-\frac{x}{x^2+2}+\frac{2x}{x^2+4}+\frac{3}{x^2+4}-\frac{3}{x^2+2}\right)dx=\\ =-\frac{1}{2}\ln\left(x^2+2\right)+\ln\left(x^2+4\right)+\frac{3}{2}\arctg\frac{x}{2}-\frac{3}{\sqrt{2}}\arctg\frac{x}{\sqrt{2}}+C=\\ =\ln\frac{x^2+4}{\sqrt{x^2+2}}+\frac{3}{2}\arctg\frac{x}{2}-\frac{3}{\sqrt{2}}\arctg\frac{x}{\sqrt{2}}+C \]
Ответ: \(\ln\frac{x^2+4}{\sqrt{x^2+2}}+\frac{3}{2}\arctg\frac{x}{2}-\frac{3}{\sqrt{2}}\arctg\frac{x}{\sqrt{2}}+C\)
Задачник №1Берман "Сборник задач по курсу математического анализа"
Глава №6Неопределённый интеграл. Интегральное исчисление
Параграф №3Основные классы интегрируемых функций
Задача №2046