我们把两个多项式的商所表示的函数,称为有理函数,其一般形式为
其中m,n为非负整数;ai(i=0,1,…,n)与bj(j=0,1,…,m)为常数且a0≠0,b0≠0.在有理式中,假设分子与分母没有公因子,那么当m>n,称f(x)为真分式;当m≤n时,称f(x)为假分式.
利用多项式除法,可以将一个假分式化为一个多项式与真分式之和.例如:
多项式的不定积分是容易求得的,于是我们只讨论真分式的不定积分.为了计算真分式的不定积分,我们不加证明地给出有关真分式f(x)=的几个结论:
(1)根据代数学的理论,对任何多项式Qm(x),在实数范围内总能分解成一次因式(x-a)α和二次质因式(x2+px+q)k(p2-4q<0)的乘积,其中,a,p,q为常数,α,k为正整数.
(2)若分母Qm(x)中含有因式(x-a)α,则真分式f(x)分解后必含有下列α个部分分式之和:
其中Ai(i=1,2,…,α)为常数.(www.daowen.com)
(3)若分母Qm(x)中含有因式(x2+px+q)k,则真分式f(x)分解后必含有下列k个部分分式之和:
其中Cj,Dj(j=1,2,…,k)为常数.
根据上述理论可以把分式写成具有待定常数的部分分式之和形式,再用待定系数法确定各部分分式中待定的系数Ai(i=1,2,…,α),Cj,Dj(j=1,2,…,k),于是就把真分式写成了部分分式之和.
把真分式分解成部分分式之和以后,求真分式的积分就转化为求各部分分式的积分,因此,求有理函数的不定积分就归结为以下四种积分:
其中,α,k为正整数.前三种类型的积分利用已经学过的方法都可以求出来,最后一种类型的积分可用下面的方法求出.
下面通过例子说明有理函数不定积分的计算方法.
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