انتگرال نامعین (کسری حالت دوم)

آخرین ویرایش: 06 اسفند 1402
دسته‌بندی: انتگرال
امتیاز:

محاسبه انتگرال های به فرمmx+nax2+bx+c  dx

حالت اول

اگر mx+n=2ax+b باشد، یعنی مشتق مخرج در صورت موجود باشد، داریم:

I=mx+nax2+bx+c  dx    ;    mx+n=2ax+b

I=2ax+bax2+bx+c  dx    ;    A

I=2ax+bu.12ax+b  du

I=1u.du

I=Lnu+c1

I=Lnax2+bx+c+c1

A   :   ax2+bx+c=udu=2ax+b  dxdx=12ax+b  du

حالت دوم

اگر mx+n2ax+b باشد، در این حالت عبارت 2ax+b را در صورت، ظاهر می‌کنیم پس انتگرال به مجموع دو انتگرال که یکی حالت اول و دیگری kax2+bx+c  dx تبدیل می‌شود، بنابراین:

mx+nax2+bx+c  dx=A2ax+bax2+bx+c+kax2+bx+c  dx

تمرین

انتگرال‌ زیر را محاسبه کنید.

I=x+4x2+2x+5dx

I=x+4x2+2x+5  dxI=x+1+3x2+2x+5  dxI=122x+2+6x2+2x+5  dx

I=122x+2x2+2x+5  dx+126x2+2x+5  dx

I=122x+2x2+2x+5  dx+31x2+2x+5  dx

I=122x+2x2+2x+5  dx+31x+12+4  dx

I=12Lnx2+2x+5+32Arctanx+12+c

دریافت مثال

تذکر

اگر fx یک چندجمله‌ای باشد، آن‌گاه:

1    fxax2+bx+c  dx=gx+mx+nax2+bx+c  dx

2    fxax+b  dx=hx+kax+b  dx

gx و hx چندجمله‌ای و انتگرال آنها به سادگی محاسبه می‌شود.

تمرین

انتگرال‌ زیر را محاسبه کنید.

I=x4+4xx21dx

از تقسيم x4+4x بر x2-1 داریم:

I=x4+4xx21  dxI=x2+1+4x+1x21  dx

I=x2+1+4xx21+1x21  dx

I=13x3+x+2Lnx21+12Lnx1x+1+c

دریافت مثال

نکته

برای حل انتگرال های به‌فرم 1a2x2  dx کافی است از تغییر متغیر زیر استفاده نماییم:

I=1a2x2  dx

I=1a2asinu2.acosu  du    ;    A

I=1a2a2sin2u.acosu  du

I=1a1sin2u.a.cosu  du

I=cosucosu  duI=duI=u+cI=Arcsinxa+c

A   :  x=asinudx=acosu  dusinu=xau=Arcsinxa

1a2x2  dx=Arcsinxa+c

تمرین

انتگرال‌ زیر را محاسبه کنید.

I=194x2  dx

I=194x2  dxI=1494x2  dxI=121322x2  dxI=12×Arcsinx 32I=12Arcsin2x3+c

دریافت مثال

یادآوری

تمام انتگرال هایی که به‌صورت 1ax2+bx+c  dx و شرط a<0b24ac>0 با استفاده از فرمول اخیر قابل حل می‌باشند.

تمرین

انتگرال‌ زیر را محاسبه کنید.

I=1x2+4x+8dx

a<0Δ=b24ac=16418=16+32>0

x2+4x+8=x24x8=x24x+448=x2212=12x22=122x22


I=1x2+4x+8dx

I=1122x22dx

I=Arcsinx212

دریافت مثال

تذکر

1- برای حل انتگرال های به‌فرم 1a2x2+k2  dx از روش زیر استفاده می‌کنیم:

1a2x2+k2  dx=1a21x2+ka2  dx=1a21 kaArctanx ka+c=1kaArctanakx+c

2- اگر تابعی مشتق پذیر باشد، آن‌گاه:

f'xa2+f2x  dx=1aArctanfxa+c

تمرین

انتگرال‌ زیر را محاسبه کنید.

I=12x2+3  dx

I=12x2+3  dxI=121x2+32  dxI=121x2+322  dxI=12132Arctanx32+cI=66Arctan23x+c

I=x16+x4  dx

if   x2=u2x  dx=dudx=12x  du


I=x16+x4  dxI=x16+u2×12x  duI=12116+u2  duI=12×14Arctanu4+cI=18Arctanx24+c

دریافت مثال

نکته

برای حل انتگرال های به‌فرم I=xn1x2n+a2  dx از تغییر متغیر xn=t استفاده می‌کنیم:

I=xn1x2n+a2  dx    ;    AI=xn1t2+a21nxn1  dtI=1n1t2+a2  dtI=1n.1aArctanta+cI=1naArctanxna+c

A   :   xn=tnxn1  dx=dtdx=1nxn1  dt

خرید پاسخ‌ها

انتگرال نامعین (کسری حالت دوم)

7,000تومان
خرید فایل PDF مثال ها و جواب ها

برای ارسال نظر وارد سایت شوید