انتگرال نامعین (دو جمله‌ ای دیفرانسیلی)

آخرین ویرایش: 06 اسفند 1402
دسته‌بندی: انتگرال
امتیاز:

انتگرال گیری از دو‌ جمله‌ای دیفرانسیلی

انتگرال I=xma+bxnp  dx را که در آن p و n و m اعداد گویا هستند و فقط در حالات زیر با انتگرال توابع مقدماتی بیان می‌شود:

حالت اول

p عدد صحیح است. 

  • اگر p>0 باشد، پرانتز را به‌وسیله دو‌جمله‌ای نیوتن بسط می‌دهیم.
  • اگر p<0 باشد، در این‌صورت فرض می‌کنیم x=tk است که k مخرج مشترک m و n می‌باشد.

تمرین

انتگرال زیر را محاسبه کنید.

I=x132+x122dx

p=2>0I=x132+x122dxI=x134+4x12+xdxI=4x13+4x56+x43dx

I=4x13  dx+4x56  dx+x43  dx

=4113+1x13+1+4156+1x56+1+143+1x43+1+c

=3x43+2411x116+37x73+c

دریافت مثال

حالت دوم

در انتگرال xma+bxnp  dx اگر m+1n عدد صحیح باشد، فرض می‌کنیم a+bxn=tα است که α مخرج کسر p می‌باشد. 

تمرین

انتگرال های زیر را محاسبه کنید.

I=1+x3x23dx

1+x13=t2

2t  dt=13x23dxdx=6tx23dtt=1+x 13


I=1+x3x23dxI=1+x3 12x23  dx

I=x23.1+x1312dx    ;    A

I=x23t2126tx23dt

I=6t2  dtI=63t3+cI=21+x1332+cI=21+x133+cI=21+x33+c



A   :  m=23n=13m+1n= 23+1 13=1

I=x31+x223dx

1+x2=t3

3t2  dt=2xdxdx=3t22xdtx2=t31t=1+x23


I=x31+x223dx

I=x3.1+x223dx      ;       A

I=x3.t323.3t22x  dtI=32x2.t2.t2  dt


I=32x2.dtI=32t31dtI=3214t4t+cI=38t432t+c

I=381+x243321+x213


A  :  m=3n=2     m+1n=3+12=2

دریافت مثال

حالت سوم

در انتگرال xma+bxnp  dx اگر m+1n+p عدد صحیح باشد، فرض می‌کنیم a+bxn=tα.xn است که α مخرج کسر p می‌باشد. 

تمرین

انتگرال زیر را محاسبه کنید.

I=x111+x412  dx

1+x4=t2x4

x4t21=1x4=1t21x=1t21 14

x=1t21 14dx=t2t21 54dt

t2=1+x4x4t=1+x4x4


m=11n=4p=12

m+1n+p=11+1412=3


I=x111+x412  dx

I=t21 114t2t2112t2t21 54  dt

I=12t212  dt

I=110t5+13t312t+c

I=1101+x4x45+131+x4x43121+x4x4+c

I=110x101+x45+13x61+x4312x21+x4+c

دریافت مثال

حالت چهارم

در انتگرال xma+bxnp  dx اگر n عددی طبیعی باشد، همواره این انتگرال ها قابل محاسبه هستند، زیرا با استفاده از بسط دوجمله‌ای و ضرب xm به انتگرال های ساده تبدیل می‌شود. 

حتی در این حالت m می‌تواند هر عدد گویایی باشد، اما وقتی n عدد طبیعی بزرگ باشد مسلما طولانی است.

تمرین

انتگرال زیر را محاسبه کنید.

I=x3x+19  dx

u=3x+1

du=3dxdx=13  dux=u13


I=x3x+19  dxI=u13×u9×13  duI=19u1u9  duI=19u10  duu9  duI=19111u11110u10+c

I=191113x+1111103x+110+c

دریافت مثال

تذکر

تمام انتگرال های به فرم فوق را می‌توان بدون تغییر متغیر با اضافه و کم کردن عدد یا عبارتی محاسبه کرد.

اگر fx یک چندجمله‌ای باشد، آن‌گاه fxax+br  dx که r گویا می‌باشد، می‌توان fx را بر حسب ax+b مرتب کرد.

تمرین

انتگرال زیر را محاسبه کنید.

I=4x2x+325  dx

I=4x2x+325  dxI=4x2x+325  dxI=22x2x+325  dx

I=22x+332x+325  dx

I=22x+33532x+325dx

I=21235+12x+3856225+12x+335+c

I=582x+38352x+335+c

دریافت مثال

خرید پاسخ‌ها

انتگرال نامعین (دو جمله‌ای دیفرانسیلی)

5,000تومان
خرید فایل PDF مثال ها و جواب ها

برای ارسال نظر وارد سایت شوید