Prosta całka nieoznaczona

Całkowalność. Metody i obliczanie całek oznaczonych i nieoznaczonych. Pole pod wykresem. Równania i nierówności z wykorzystaniem rachunku całkowego. Wielowymiarowa całka Riemanna - w tym pola i objętości figur przestrzennych.
Ola1987
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 9
Rejestracja: 10 lis 2006, o 23:56
Płeć: Kobieta
Lokalizacja: z Polski :>
Podziękował: 4 razy

Prosta całka nieoznaczona

Post autor: Ola1987 »

Witam, mam do policzenia taką oto całkę:

\(\displaystyle{ \int \frac{1}{x^{4}+64}dx}\)

Rozpisałam ją do postaci

\(\displaystyle{ \int \frac{1}{(x^{2}-4x+8)(x^{2}+4x+8)}dx}\)

i zgłupiałam. Jak to dalej rozwiązać?

Z góry dziękuję
Awatar użytkownika
dem
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 518
Rejestracja: 5 sty 2005, o 21:02
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Rzeszów
Pomógł: 17 razy

Prosta całka nieoznaczona

Post autor: dem »

Może mała podpowiedź:
\(\displaystyle{ \int \frac{1}{x^{4}+64}dx}\)

Postaraj się sprowadzić do postaći:
\(\displaystyle{ \int \frac{1}{u^2+1}dx}\)
wyciągnąć jakąś stałą przed całke i przeskoczyć na funkcje arkus.Jak się nie uda to pisz;)
luka52
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 8297
Rejestracja: 1 maja 2006, o 20:54
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kraków
Podziękował: 47 razy
Pomógł: 1814 razy

Prosta całka nieoznaczona

Post autor: luka52 »

\(\displaystyle{ \frac{1}{x^4 + 64} = \frac{1}{64}\left( \frac{4-x}{x^2 - 4x + 8} + \frac{4+x}{x^2 + 4x + 8}\right)}\)
Dla przykładu scałkuję pierwszy ułamek, z drugim należy postąpić analogicznie
\(\displaystyle{ \int \frac{4-x}{x^2 - 4x + 8} dx = - t \frac{x-4}{x^2 - 4x + 8} dx = - \frac{1}{2} t \frac{2x-4 - 4}{x^2 - 4x + 8} dx =\\
= - \frac{1}{2} t \frac{2x-4}{x^2 - 4x + 8} dx + 2 t \frac{dx}{(x - 2)^2 + 4} = - \frac{1}{2} \ln |x^2 - 4x + 8| + I_2}\)

Aby obliczyć drugą całkę zastosujemy podstawienie
\(\displaystyle{ x-2 = 2t dx = 2 dt\\
I_2 = 4 t \frac{dt}{4t^2 + 4} = t \frac{dt}{t^2 + 1} = \arctan{\frac{x-2}{2}}}\)

Ostatecznie otrzymujemy
\(\displaystyle{ \int \frac{4-x}{x^2 - 4x + 8} dx = \arctan{\frac{x-2}{2}} - \frac{1}{2} \ln |x^2 - 4x + 8| + C}\)
Pozostało obliczyć jeszcze jedną całkę, ale myślę, że sobie poradzisz
ODPOWIEDZ