Δηλαδή η ρητή συνάρτηση είναι πηλίκο δύο ακέραιων πολυωνύμων. Επομένως, το ζητούμενο ολοκλήρωμα είναι της μορφής

Σχετικά έγγραφα
f (x) dx = f (x) + c a f (x) f (x) cos 2 (f (x)) f (x) dx = tan(f (x)) + c 1 sin 2 (f (x)) f (x) dx = cot(f (x)) + c e f (x) f (x) dx = e f (x) + c

όπου είναι γνήσια. ρητή συνάρτηση (δηλαδή ο βαθµός του πολυωνύµου υ ( x)

Μ Α Θ Η Μ Α Τ Ι Κ Α Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΖΕΡΒΟΣ ΜΑΝΟΛΗΣ

Να γράψετε 5 φυσικούς αριθμούς ξεκινώντας από τον μικρότερο. Ποιοι αριθμοί λέγονται ρητοί και ποιοι άρρητοι;

A N A B P Y T A ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΟΛΥΩΝΥΜΩΝ. 1 (α + β + γ) [(α-β) 2 +(α-γ) 2 +(β-γ) 2 ] και τις υποθέσεις

Πολυωνυμικές εξισώσεις και ανισώσεις Εξισώσεις και ανισώσεις που ανάγονται σε πολυωνυμικές

12. ΑΝΙΣΩΣΕΙΣ Α ΒΑΘΜΟΥ. είναι δύο παραστάσεις μιας μεταβλητής x πού παίρνει τιμές στο

2ογελ ΣΥΚΕΩΝ 2ογελ ΣΥΚΕΩΝ ΠΟΛΥΩΝΥΜΙΚΕΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ Β Λυκει(ου ΠΟΛΥΩΝΥΜΙΚΕΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ

ΔΙΗΜΕΡΙΔΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ

Μαθηματικά Γ Γυμνασίου

ΑΟΡΙΣΤΟ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΑ 1. ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

2.3 Πολυωνυμικές Εξισώσεις

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Ε π ι μ έ λ ε ι α Κ Ο Λ Λ Α Σ Α Ν Τ Ω Ν Η Σ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο ΠΟΛΥΩΝΥΜΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΩΡΙΑΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ

I. ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ. math-gr

τον αριθμητή 8 την κλασματική γραμμή τον παρανομαστή

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ & ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ A ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ : ΠΑΛΑΙΟΛΟΓΟΥ ΠΑΥΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΣ

2.1 ΠΡΑΞΕΙΣ ΚΑΙ ΟΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥΣ

Ολοκλήρωμα συνάρτησης

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Μονώνυμα. Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd

9 Πολυώνυμα Διαίρεση πολυωνύμων

ΕΝΝΟΙΑ ΤΟΥ ΜΙΓΑΔΙΚΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ ΠΡΑΞΕΙΣ ΣΤΟ ΣΥΝΟΛΟ ΤΩΝ ΜΙΓΑΔΙΚΩΝ

ΗΜΕΡΙΔΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ. Θέμα: Τεχνικές Ολοκλήρωσης. Εισηγητής: Κων/νος Λ. Κωνσταντόπουλος. Σχολικός Σύμβουλος Μαθηματικών

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ. Από προηγούμενες τάξεις γνωρίζουμε ότι το τετράγωνο οποιουδήποτε πραγματικού αριθμού

Μ α θ η μ α τ ι κ α Γ Γ υ μ ν α σ ι ο υ

7. Αν υψώσουμε και τα δύο μέλη μιας εξίσωσης στον κύβο (και γενικά σε οποιαδήποτε περιττή δύναμη), τότε προκύπτει

Μέθοδοι ολοκλήρωσης. Ολοκληρωτικός Λογισμός μιας μεταβλητής Ι

4.1 Το αόριστο ολοκλήρωµα - Βασικά ολοκληρώ-

ΛΧ1004 Μαθηματικά για Οικονομολόγους

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο: ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΕΝΟΤΗΤΑ 2: ΜΕΤΡΟ ΜΙΓΑΔΙΚΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ - ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΡΟΥ [Κεφ. 2.3: Μέτρο Μιγαδικού Αριθμού σχολικού βιβλίου].

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

Αόριστο Ολοκλήρωμα Μέθοδοι Ολοκλήρωσης

Πολυωνυμική εξίσωση βαθμού ν ονομάζεται κάθε εξίσωση της μορφής α ν x ν +α ν-1 x ν α 1 x+α 0 =0,με α 0,α 1,...

. (1) , lim να υπάρχουν και να είναι πεπερασμένα, δηλαδή πραγματικοί αριθμοί.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ-ΑΝΙΣΩΣΕΙΣ

Οι Μιγαδικοί Αριθμοί

Ο μαθητής που έχει μελετήσει το κεφάλαιο αυτό θα πρέπει:

O1 ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΤΟΥ ΟΡΙΟΥ lim f x

Μαθηματικά Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΟΥ ΜΙΓΑΔΙΚΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ

ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΒΑΣΙΛΗΣ ΑΥΓΕΡΙΝΟΣ

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ. Η έννοια του μιγαδικού Το σύνολο των μιγαδικών. Από προηγούμενες τάξεις γνωρίζουμε ότι το τετράγωνο οποιουδήποτε πραγματικού αριθμού

Σήματα και Συστήματα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο «ΟΡΙΟ ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ»

Π.χ. Ιδιότητα Πρόσθεση Πολλαπλασιασμός. Αντιμεταθετική α + β = β + α αβ = βα. Προσεταιριστική α + (β + γ) = (α + β) + γ α(βγ) = (αβ)γ

ΟΡΙΣΜΕΝΟ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΑ

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΕΣ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΛΓΕΒΡΑ ΤΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

Σχόλια στα όρια. Γενικά

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β. lim( x 3 1) 0. = δηλαδή το όριο είναι της. . Θα προσπαθήσουμε να βγάλουμε κοινό παράγοντα από αριθμητή και ( ) ( )( )

Ο ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ LAPLACE

Μετασχηματισμοί Laplace

4.4 ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ & ΑΝΙΣΩΣΕΙΣ ΠΟΥ ΑΝΑΓΟΝΤΑΙ ΣΕ ΠΟΛΥΩΝΥΜΙΚΕΣ

Θα ξέρεις τι λέγεται γραμμική εξίσωση με δύο αγνώστους. Λέγεται κάθε εξίσωση της μορφής αχ +βψ =γ. Θα ξέρεις τι είναι το σύστημα εξισώσεων

Παντελής Μπουμπούλης, M.Sc., Ph.D. σελ. 2 math-gr.blogspot.com, bouboulis.mysch.gr

Α. Οι πραγματικοί αριθμοί και οι πράξεις τους

Γραμμική Αλγεβρα ΙΙ Διάλεξη 1 Εισαγωγή Χρήστος Κουρουνιώτης Πανεπισ τήμιο Κρήτης 19/2/2014 Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 1 19/2/ / 13

11. Ποιες είναι οι άμεσες συνέπειες της διαίρεσης;

4.2 ΑΝΙΣΩΣΕΙΣ 2 ου ΒΑΘΜΟΥ Ασκήσεις σχολικού βιβλίου σελίδας

- ΟΡΙΟ - ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 6: ΜΗ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΟ ΟΡΙΟ ΣΤΟ

Α.2.1 Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΟΥ ΚΛΑΣΜΑΤΟΣ

Κεφάλαιο 3.1 Εξισώσεις 1 ου Βαθμού Επιμέλεια Σημειώσεων: Ντάνος Γιώργος ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3.1 ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ 1 ΟΥ ΒΑΘΜΟΥ 1

Αριθμητής = Παρονομαστής

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ & ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Β ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ : ΠΑΛΑΙΟΛΟΓΟΥ ΠΑΥΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΣ

T Ш. κεφαλαιο1. οριο - συνεχεια συναρτησης. τ κεφαλαιο 1. κεφαλαιο 1. γ λυκειου. κεφαλαιο 1. κεφαλαιο 1. κεφαλαιο 1

ΑΛΓΕΒΡΑ Τ Ν Ο Π Σ Ι Κ Η Τ Λ Η

Γραμμική Διαφορική Εξίσωση 2 ου βαθμού

Μαθηματικά. Ενότητα 1: Βασικές Γνώσεις Άλγεβρας. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων (Κοζάνη)

4.2 ΕΥΚΛΕΙΔΕΙΑ ΔΙΑΙΡΕΣΗ

ΜΕΘΟΔΟΙ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗΣ. Παρατήρηση: Για να εφαρμόσουμε τον τύπο πρέπει μία από τις δύο συναρτήσεις να είναι ή να την γράψουμε υπό μορφή παραγώγου

K. Μυλωνάκης Αλγεβρα B Λυκείου

7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ z

13 Μέθοδοι υπολογισµού ολοκληρωµάτων Riemann

Περιεχόμενα. Κεφάλαιο 3 Οι ιδιότητες των αριθμών Αριθμητικά σύνολα Ιδιότητες Περισσότερες ιδιότητες...

Επιμέλεια: Σπυρίδων Τζινιέρης-ΘΕΩΡΙΑ ΚΛΑΣΜΑΤΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ Α ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΘΕΩΡΙΑ ΚΛΑΣΜΑΤΩΝ Α ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

1 Αριθμητική κινητής υποδιαστολής και σφάλματα στρογγύλευσης

Εισαγωγή Το σύνολο αναφοράς και οι περιορισμοί

Μαθηματικά. Ενότητα 2: Δεκαδικοί αριθμοί, κλάσματα, δυνάμεις, ρίζες και ποσοστά. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

ΓΡΑΠΣΕ ΑΝΑΚΕΥΑΛΑΙΩΣΙΚΕ ΕΞΕΣΑΕΙ ΠΕΡΙΟΔΟΤ ΜΑΪΟΤ ΙΟΤΝΙΟΤ ΘΕΩΡΙΑ. Β. Να συμπληρώσετε στο γραπτό σας τις παρακάτω σχέσεις ώστε να προκύψουν ταυτότητες:

Περιεχόμενα. Κεφάλαιο 3 Οι ιδιότητες των αριθμών Αριθμητικά σύνολα Ιδιότητες Περισσότερες ιδιότητες...

3.1 ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ 1 ΟΥ ΒΑΘΜΟΥ

Παράδειγμα 14.2 Να βρεθεί ο μετασχηματισμός Laplace των συναρτήσεων

O n+2 = O n+1 + N n+1 = α n+1 N n+2 = O n+1. α n+2 = O n+2 + N n+2 = (O n+1 + N n+1 ) + (O n + N n ) = α n+1 + α n

3 ο βήμα: Βγάζουμε παρενθέσεις 4 ο βήμα: Προσθέσεις και αφαιρέσεις

Πολυώνυµα - Πολυωνυµικές εξισώσεις

Η Θεωρία που πρέπει να θυμάσαι!!!... b a

Ο μαθητής που έχει μελετήσει το κεφάλαιο αυτό θα πρέπει να είναι σε θέση:

Πρόσθεση, αφαίρεση και πολλαπλασιασμός φυσικών αριθμών

2.2 ιαίρεση Πολυωνύμων

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ. x A αντιστοιχίζεται (συσχετίζεται) με ένα μόνο. = ονομάζεται εξίσωση της

Συναρτήσεις Όρια Συνέχεια

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι Β ΜΕΡΟΣ

ΑΛΓΕΒΡΑ Α ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΛΥΣΗ - ΑΝΔΡΕΣΑΚΗΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ

ΑΛΓΕΒΡΑ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΑΥΓΕΡΙΝΟΣ ΒΑΣΙΛΗΣ. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ο ΠΟΛΥΩΝΥΜΑ ΠΟΛΥΩΝΥΜΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΑΥΓΕΡΙΝΟΣ ΒΑΣΙΛΗΣ

( ) ( ) Τοα R σημαίνει ότι οι συντελεστές δεν περιέχουν την μεταβλητή x. αντικ σταση στο που = α. [ ο αριθµ ός πουτο µηδεν ίζει

ΑΛΓΕΒΡΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ. 8. Πότε το γινόμενο δύο ή περισσοτέρων αριθμών παραγόντων είναι ίσο με το μηδέν ;

( ) x 3 + ( λ 3 1) x 2 + λ 1

Transcript:

D ολοκλήρωση ρητών συναρτήσεων Το θέμα μας στην ενότητα αυτή είναι η ολοκλήρωση ρητών συναρτήσεων. Ας θυμηθούμε πρώτα ποιες συναρτήσεις ονομάζονται ρητές. Ορισμός: Μία συνάρτηση ονομάζεται ρητή όταν μπορεί να γραφεί στην μορφή p( x), όπου τα ( ) qx ( ) p x και qx ( ) είναι πολυώνυμα του x με βαθμό του qx ( ) 1. Δηλαδή η ρητή συνάρτηση είναι πηλίκο δύο ακέραιων πολυωνύμων. Επομένως, το ζητούμενο ολοκλήρωμα είναι της μορφής p x I dx qx Πριν δούμε τον υπολογισμό του παραπάνω ολοκληρώματος, θα δούμε πρώτα την τεχνική των μερικών κλασμάτων. Σύμφωνα με ένα θεώρημα της άλγεβρας, κάθε ρητή συνάρτηση μπορεί να γραφεί σαν άθροισμα κλασμάτων, τα οποία λέγονται μερικά κλάσματα. Η τεχνική αυτή καλείται μέθοδος των μερικών κλασμάτων. Έτσι, το ολοκλήρωμα μιας ρητής συνάρτησης ισούται με το ολοκλήρωμα του αθροίσματος των μερικών κλασμάτων. Δηλαδή, η ολοκλήρωση της ρητής συνάρτησης αντικαθίσταται από την ολοκλήρωση του αθροίσματος των μερικών κλασμάτων, τα οποία είναι απλούστερα και μπορούμε να τα ολοκληρώσουμε με μια από τις ήδη γνωστές μεθόδους ολοκλήρωσης. Ας δούμε πρώτα την αντίστροφη διαδικασία, δηλαδή τη διαδικασία πρόσθεσης αλγεβρικών κλασμάτων. Η διαδικασία για την πρόσθεση αλγεβρικών κλασμάτων είναι η εξής: 1. βρίσκουμε έναν κοινό παρανομαστή κάνοντας τα κλάσματα ομώνυμα.. αθροίζουμε τα ομώνυμα κλάσματα που προκύπτουν 3. κάνουμε απλοποίηση. Παράδειγμα: 3 x3 3 x1 Βήμα 1: x1 x3 x1x3 x1x3 x33x1 Βήμα : x1x3 3 Βήμα 3:. x x3 3 Άρα αν είχαμε να υπολογίσουμε το dx θα αντιστρέφαμε την παραπάνω x x3 διαδικασία. Έτσι, 3 3 dx dx dx x x3 x1 x3 συνεχίζοντας κατά τα γνωστά προκύπτει ln x 1 3ln x3 c. Ας δούμε τώρα πως μπορούμε να βρούμε το απλούστερο άθροισμα με τη μέθοδο των μερικών κλασμάτων, στο προηγούμενο παράδειγμα, εφαρμόζοντας ουσιαστικά την αντίστροφη διαδικασία. 1

3 Παράδειγμα : Να υπολογίσετε το ολοκλήρωμα dx χρησιμοποιώντας τη x x3 μέθοδο των μερικών κλασμάτων. Λύση Παραγοντοποιούμε πρώτα τον παρανομαστή: x x3 x1 x 3 3 B κατόπιν προσδιορίζουμε τις τιμές των Α και Β έτσι ώστε: x x3 x1 x3 Κάνουμε τα κλάσματα ομώνυμα και απλοποιούμε: 3 x3 B x1 3 x1x3 B x B Εξισώνουμε τώρα τους συντελεστές όμοιων δυνάμεων, παίρνοντας το ακόλουθο 5 σύστημα γραμμικών εξισώσεων. 33 Λύνοντας τις εξισώσεις αυτές ως σύστημα παίρνουμε Α = και Β = 3. Συνεπώς, 3 3 dx dx dx x x3 x1 = ln x 1 3ln x3 c. x3 p x Γενικά, επειδή ο υπολογισμός του ολοκληρώματος dx με τη μέθοδο των q x μερικών κλασμάτων εξαρτάται από το άθροισμα απλούστερων κλασμάτων θα δούμε πρώτα τον τρόπο με τον οποίο από μια ρητή συνάρτηση θα προκύψει ισοδύναμο άθροισμα απλούστερων κλασμάτων. Για την εύρεση των κλασμάτων του αθροίσματος διακρίνουμε δύο περιπτώσεις, ανάλογα με το βαθμό των πολυωνύμων p x και q x. Έτσι έχουμε: 1 η περίπτωση: βαθμός p x βαθμός η περίπτωση: βαθμός p x βαθμό q x q x Και στις δύο περιπτώσεις θα αναλύσουμε με κατάλληλο τρόπο τη ρητή συνάρτηση σε άθροισμα απλούστερων κλασμάτων. 1 η p x περίπτωση: dx με βαθμό p x βαθμό q x q x βήμα 1: Εκτελούμε τη διαίρεση p x : q x, οπότε έχουμε px qx, δηλαδή p x x q x x x x με βαθμό x βαθμό q x βήμα : Υπολογισμός του ολοκληρώματος αφού αντικαταστήσουμε το x q x x που βρήκαμε στο βήμα 1. Έτσι έχουμε: px xqx x x q x x dx dx dx dx qx qx qx qx x xdx dx qx x qx. p x από το

Σχόλιο: Δηλαδή η περίπτωση 1 ανάγεται στην περίπτωση. η περίπτωση: Αναλύουμε το κλάσμα px dx με βαθμό qx p x qx q x. p x βαθμό q x του παρανομαστή, δηλαδή τις ρίζες του Έτσι έχουμε τις εξής 4 περιπτώσεις: a) αν το qx έχει μια απλή πραγματική ρίζα α, τότε px q x x a b) αν το qx έχει μια πολλαπλή ρίζα x px 1... q x x a x a x a σε άθροισμα απλών κλασμάτων ανάλογα με τις ρίζες a με βαθμό πολλαπλότητας,τότε c) αν το qx έχει ζεύγος απλών συζυγών μιγαδικών ριζών x1, px Bx q x x i, τότε π.χ.: αν x1 i και i τότε xx1 xx x i xi x i x Όταν ο παρανομαστής είναι άθροισμα τετραγώνων τότε ο αριθμητής θα είναι πολυώνυμο 1 ου βαθμού, δηλαδή της μορφής ax b. Δηλαδή το πολυώνυμο με απλές μιγαδικές ρίζες δεν αναλύεται σε γινόμενο, αλλά γράφεται σαν άθροισμα τετραγώνων. d) αν το qx έχει ζεύγος πολλαπλών συζυγών μιγαδικών ριζών με βαθμό p x πολλαπλότητας, τότε το αναλύεται σε άθροισμα κλασμάτων ως εξής: qx px Bx 1 1 Bx Bx... q x x x x Διαδικασία εύρεσης των ζητούμενων σταθερών Οι σταθερές i, Bi, i προκύπτουν ως εξής: 1. κάνουμε απαλοιφή παρανομαστών. εξισώνουμε τους συντελεστές των ίσων δυνάμεων του x 3. λύνουμε το σύστημα που προκύπτει ως προς τα i, Bi, i και έχουμε τις ζητούμενες σταθερές. Παρατήρηση Έτσι, τα ζητούμενα ολοκληρώματα θα είναι αντίστοιχα της μορφής: Bx dx Bx dx I1 dx, I dx, I3, I m 4 x x x x όπου m. m 3

4

5