انتگرال نامعین (کسری حالت اول)

آخرین ویرایش: 06 اسفند 1402
دسته‌بندی: انتگرال
امتیاز:

محاسبه انتگرال های به فرم 1ax2+bx+c  dx

برای محاسبه این انتگرال ها، سه حالت زیر را در نظر می‌گیریم:

حالت اول

اگر Δ=b24ac<0 باشد، یعنی مخرج ریشه نداشته باشد در این‌صورت چنین عمل می‌کنیم:

I=1ax2+bx+c  dx

I=1a1x2+bax+ca  dx

I=1a1x+b2a2+4acb24a2  dx

I=1a1x+b2a2+4acb24a22  dx    ;    A

I=1a1u2+k2  du

I=1a×1kArctanuk+c

I=1a×1 4acb22a×Arctanx+b2a 4acb22a+c

I=24acb2Arctan2ax+b4acb2+c

A   :  x+b2a=udu=dx4acb24a2=k4acb22a=k

تمرین

انتگرال های زير را محاسبه کنيد.

I=1x2+4x+5dx

Δ=b24ac=1620<0


I=1x2+4x+5dxI=1x+22+1dx    ;    AI=1u2+1duI=Arctanu+cI=Arctanx+2+c


A    :    x+2=udx=du

I=xx42x2+5dx

if   x2=Xx42x2+5=X22X+5

Δ=b24ac=420=16<0


I=xx42x2+5  dxI=xx42x2+1+4dxI=xx212+4  dx      ;       AI=xu2+22×12x  duI=121u2+22  duI=12×12Arctanu2+cI=14Arctanx212+c


A   :   x21=udu=2x  dxdx=12x  du

دریافت مثال

تذکر

اگر Δ=b24ac<0 باشد، تمام انتگرال های به فرم xn1ax2n+bxn+c  dx قابل حل هستند.

I=xn1ax2n+bxn+c  dxI=1axn1x2n+baxn+cadx

I=1axn1x2n+baxn+b24a2b24a2+cadx

I=1axn1xn+b2a2+4acb24a2  dx

I=1axn1xn+b2a2+4acb24a22  dx    ;    A

I=1axn1t2+k2×1nxn1  dt

I=1na1t2+k2  dtI=1na×1kArctantk+cI=1nak.Arctantk+c

A  :  if   xn+b2a=tdt=nxn1  dxdx=1nxn1  dtk=4acb24a2

حالت دوم

اگر b24ac=0 باشد، یعنی مخرج ریشه مضاعف دارد. در این حالت مخرج به یک مربع کامل تبدیل شده و انتگرال به سادگی محاسبه می‌شود.

تمرین

انتگرال زير را محاسبه کنيد.

I=6x2x62x3+1dx

if   x3=Xx62x3+1=X22X+1

Δ=b24ac=22411=0


I=6x2x62x3+1dxI=6x2x312  dx      ;       AI=6x2u2×13x2  duI=2u2  duI=2×12+1u2+1+c

I=2u1+cI=2u+cI=2x31+c


A  :  x31=udu=3x2  dxdx=13x2  du

دریافت مثال

حالت سوم

اگر b24ac>0 باشد، یعنی مخرج دو ریشه دارد. فرض کنیم x1 و x2 ریشه‌های آن باشند:

I=1ax2+bx+c  dx

I=1axx1xx2  dx

I=1a1xx1xx2  dx

I=1aAxx1+Bxx2  dx

I=1aAxx1  dx+1aBxx2  dx

I=AaLnxx1+BaLnxx2+c

تمرین

انتگرال های زير را محاسبه کنيد.

I=1a2x2dx

I=1a 12ax+ 12a+xdx

I=12a1ax+1a+xdx

I=12a1axdx+1a+xdx

I=12aLnax+Lna+x+c

I=12a.Lna+xax+c

I=1x23x+2dx

x23x+2=0x1=1x2=2


1x23x+2=1x1x2

1x23x+2=Ax1+Bx2

1x23x+2=Ax2+Bx1x1x2

A=1  ,  B=1

1x23x+2=1x21x1


I=1x23x+2dxI=1x21x1dx

I=1x2dx1x1dx

I=Lnx2Lnx1+c

I=Lnx2x1+c

دریافت مثال

تذکر

تمام انتگرال های به‌صورت‌های زیر بهتر است حفظ شوند:

1    I=1x2a2  dx=12aLnaxa+x+c

2   I=1a2x2  dx=12aLna+xax+c

دریافت مثال

خرید پاسخ‌ها

انتگرال نامعین (کسری حالت اول)

3,000تومان
خرید فایل PDF مثال ها و جواب ها

برای ارسال نظر وارد سایت شوید