Lösning : Substitution

Relevanta dokument
För att uttrycka den primitiva funktionen i den ursprungliga variabeln sätter vi in θ = arcsin 2x. Lektion 14, Envariabelanalys den 23 november 1999

Sida 1 av Låt VV = RR nn där RR nn är mängden av alla reella n-tipplar (ordnade listor med n reella tal) dvs

1 Primitiva funktioner

DIFFERENTIALEKVATIONER AV FÖRSTA ORDNINGEN

b) (2p) Bestäm alla lösningar med avseende på z till ekvationen Uppgift 3. ( 4 poäng) a ) (2p) Lös följande differentialekvation ( y 4) y

Dagens program. Linjära ekvationssystem och matriser

0 annan metod måste tillämpas **************************************************************** vara en stationär punkt dvs f x

Här finns en definition av gränsvärde (enligt Adams Calculus) av en funktion då x går mot ett tal a ( s.k. epsilon delta definition).

Notera att tecknet < ändras till > när vi multiplicerar ( eller delar) en olikhet med ett negativt tal.

M0043M Integralkalkyl och Linjär Algebra, H14, Integralkalkyl, Föreläsning 4

Tentamen 1 i Matematik 1, HF1903 Torsdag 22 augusti Skrivtid: 14:00-18:00 Examinator: Armin Halilovic

Ensidiga gränsvärden. I nedanstående uppgifter betecknar vi enligt följande:

Komplettering: 9 poäng på tentamen ger rätt till komplettering (betyg Fx).

H1009, Introduktionskurs i matematik Armin Halilovic POLYNOM, POLYNOMDIVISION, ALGEBRAISKA EKVATIONER, PARTIALBRÅKSUPPDELNING. vara ett polynom där a

TENTAMEN HF1006 och HF1008

Komplettering: 9 poäng på tentamen ger rätt till komplettering (betyg Fx).

Tentamen i Matematik 1 HF1901 (6H2901) 4 juni 2008 Tid:

en primitiv funktion till 3x + 1. Vi får Integralen blir

lim 1 x 2 lim lim x x2 = lim

Frågorna 1 till 6 ska svaras med sant eller falskt och ger vardera 1

1. Rita in i det komplexa talplanet det område som definieras av följande villkor: (1p)

Kapitel 5: Primitiva funktioner

Uppgift 1. Bestäm definitionsmängder för följande funktioner 2. lim

DIAGONALISERING AV EN MATRIS

Modul 5: Integraler. Det är viktigt att du blir bra på att integrera, så träna mycket.

Lösningar till MVE017 Matematisk analys i en variabel för I x 3x y = x. 3x2 + 4.

TENTAMEN HF1006 och HF1008 TEN2 10 dec 2012

Matematiska Institutionen L osningar till v arens lektionsproblem. Uppgifter till lektion 9:

TENTAMEN HF1006 och HF1008

Typexempel med utförliga lösningar TMV130. Matem. Analys i En Var.. V, AT.

TENTAMEN HF1006 och HF1008

Notera att ovanstående definition kräver att funktionen är definierad i punkten x=a.

Komplettering: 9 poäng på tentamen ger rätt till komplettering (betyg Fx).

Uppgift 1. (4p) (Student som är godkänd på KS1 hoppar över uppgift 1.) Vi betraktar triangeln ABC där A=(1,0,3), B=(2,1,4 ), C=(3, 2,4).

Tentamen i Matematik 1 HF1901 (6H2901) 22 aug 2011 Tid: :15 Lärare:Armin Halilovic

TENTAMEN HF1006 och HF1008

LOGARITMEKVATIONER. Typ 1. och. Typ2. Vi ska visa först hur man löser två ofta förekommande grundekvationer

med angivande av definitionsmängd, asymptoter och lokala extrempunkter. x 2 e x =

Crash Course Envarre2- Differentialekvationer

TENTAMEN TEN2 i HF1006 och HF1008

SAMMANFATTNING TATA41 ENVARIABELANALYS 1

TENTAMEN HF1006 och HF1008 TEN2 13 jan 2014

TATM79: Föreläsning 1 Notation, ekvationer, polynom och olikheter

Vi definierar addition av två vektorer och multiplikation med en reell skalär (tal) λλ enligt nedan

BASPROBLEM I ENDIMENSIONELL ANALYS 1 Jan Gustavsson

1 Addition, subtraktion och multiplikation av (reella) tal

Föreläsning 3: Ekvationer och olikheter

Program: DATA, ELEKTRO

Linjär algebra F1 Ekvationssystem och matriser

Lösningsförslag, preliminär version 0.1, 23 januari 2018

TENTAMEN HF1006 och HF1008

KVADRATISKA FORMER. Definition 1. ( av en kvadratisk form) En kvadratisk form är ett uttryck av typ. Några exempel på kvadratiska former:

MA2001 Envariabelanalys 6 hp Mikael Hindgren Tisdagen den 12 januari 2016 Skrivtid:

v0.2, Högskolan i Skövde Tentamen i matematik

x 2 + x 2 b.) lim x 15 8x + x 2 c.) lim x 2 5x + 6 x 3 + y 3 xy = 7

MATEMATIK OCH MAT. STATISTIK 6H3000, 6L3000, 6H3011 TEN


SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 11 januari 2016

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Högpresterande. Särskilt begåvade

Sidor i boken

Kap 5.7, Beräkning av plana areor, rotationsvolymer, rotationsareor, båglängder.

Andragradsekvationer. + px + q = 0. = 3x 7 7 3x + 7 = 0. q = 7

Institutionen för Matematik. SF1625 Envariabelanalys. Modul 5 Integraler

Prov i matematik Distans, Matematik A Analys UPPSALA UNIVERSITET Matematiska institutionen

TENTAMEN HF1006 och HF1008

ANDRAGRADSKURVOR Vi betraktar ekvationen

Moment 1.15, 2.1, 2.4 Viktiga exempel 2.2, 2.3, 2.4 Övningsuppgifter Ö2.2ab, Ö2.3. Polynomekvationer. p 2 (x) = x 7 +1.

När vi ritar grafen kan vi bestämma om funktionen har globalt maximum ( =största värde)

Uppföljning av diagnostiskt prov HT-2016

Lösningsförslag till tentan i 5B1115 Matematik 1 för B, BIO, E, IT, K, M, ME, Media och T,

ENDIMENSIONELL ANALYS DELKURS A3/B kl HJÄLPMEDEL. Lösningarna skall vara försedda med ordentliga motiveringar.

Avsnitt 1, introduktion.

Tentamen i Linjär algebra, HF1904 exempel 1 Datum: xxxxxx Skrivtid: 4 timmar Examinator: Armin Halilovic

Prov i Matematik Prog: NV, Lär., fristående Analys MN UPPSALA UNIVERSITET Matematiska institutionen Michael Melgaard, tel

Matematik I. Tekniskt basår. Kursbunt

Sommarmatte. del 2. Matematiska Vetenskaper

Tentamen SF e Januari 2016

Referens :: Komplexa tal

Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation

Om för en reellvärd funktion f som är definierad på mängden D gäller följande

DIFFERENTIALEKVATIONER. INLEDNING OCH GRUNDBEGREPP

SEPARABLA DIFFERENTIALEKVATIONER

Moment Viktiga exempel Övningsuppgifter I Ö5.1b, Ö5.2b, Ö5.3b, Ö5.6, Ö5.7, Ö5.11a

Lösningsförslag obs. preliminärt, reservation för fel

MA2001 Envariabelanalys 6 hp Mikael Hindgren Tisdagen den 9 januari Skrivtid:

Svar till S-uppgifter Endimensionell Analys för I och L

Skriv väl, motivera och förklara vad du gör. Betygsgränser: p. ger betyget 3, p. ger betyget 4 och 40 p. eller mer ger betyget

Kap Generaliserade multipelintegraler.

TATM79: Föreläsning 1 Notation, ekvationer, polynom och summor

Uppgift 1. (3p) a) Bestäm definitionsmängden till funktionen f ( x) c) Bestäm inversen till funktionen h ( x)

Känguru 2018 Cadet (åk 8 och 9)

8.4. Integration av trigonometriska uttryck

ger rötterna till ekvationen x 2 + px + q = 0.

TATM79: Föreläsning 3 Komplexa tal

1. (a) Beräkna gränsvärdet (2p) e x + ln(1 x) 1 lim. (b) Beräkna integralen. 4 4 x 2 dx. x 3 (x 1) 2. f(x) = 3. Lös begynnelsevärdesproblemet (5p)

Prov i matematik Distans, Matematik A Analys UPPSALA UNIVERSITET Matematiska institutionen

och kallas ytintegral AREAN AV EN BUKTIG YTA

Matematik för sjöingenjörsprogrammet

x2 6x x2 6x + 14 x (x2 2x + 4)

Transkript:

INTEGRALER AV RATIONELLA FUNKTIONER Viktiga grundeempel: Eempel. (aa 0) aaaabb aaaabb = tt = aa aa = aa llll tt CC llll aaaa bb CC aaaa bb = tt aaaaaa = = aa Eempel. (aaaabb) nn (nn, 0) (aaaa bb) nn = tt nn aa = aa tt nn nn CC aaaa bb = tt = aa = aa (aaaa bb) nn nn CC Eempel. aa bb (aa 0) aa bb = tt aa = aa llll tt CC = aa llll aa bb CC aa bb = tt aaaaaaaa = = aa Sida av 8

Eempel 4. aa (aa 0) aa = aaaa = aaaaaa aa tt aa aaaaaa = aa tt = aa aaaaaaaaaaaa(tt) CC = aa aaaaaaaaaaaa CC aa Eempel 5. aa (aa 0) Först delar vi integranden i partiella bråk aa = aa aa aa ( ) [ kontrollera ( * )] Från (*) får vi = aa aa aa = (llll aa llll aa ) CC aa aa = aa llll aa aa CC =========================================================== Uppgift. Beräkna följande integraler a) b) c) 4 4 () 4 d) 5 e) 5 f) g) 4 Svar: a) llll 4 c) () 6 CC b) llll CC d) llll 5 5 CC = llll CC CC e) 5 aaaaaaaaaaaa CC f) (llll llll ) CC g) llll llll CC 4 Sida av 8

=========================================================== Eempel 6. ppppqq Först loser vi ekvationen pppp qq = 0 ( ekv6). A) Om lösningar är reella och olika delar vi integranden B) Om ekvationen har dubbel rot får vi enkel integral av typ ( )( ) ( ) i partiella bråk. ( se e.) C) Om (ekv6) har komplea lösningar då kvadratkompletterar vi nämnaren och får pp pp 4 qq Med substitutionen pp = tt får vi integral av typ som i Eempel. Eempel 6A) 6 6 = 0 =, = och därför 6 = ( )( ) Vi delar integranden i partiella bråk: = AA BB ()( ) () ( ) = AA( ) BB( ) = (AA BB) AA BB ( efter multiplikationen med ( )( ) ) Eftersom ovanstående ekvationen gäller för alla har vi följande system m a p A och B AA BB = 0 AA BB = Härav AA = 5 och BB = 5. Därför = 6 ()( ) /5 = /5 = llll llll CC () ( ) 5 5 ------------------------------------------------------------------------------ Eempel 6B) 69 6 9 = 0 =, = ( dubbel rot Sida av 8

= 69 ( ) och därför = = 69 ( ) tt = tt = tt CC = CC = tt = ------------------------------------------------------------------------------ Eempel 6C) = 0 = ii, = ii Vi har fått komplea rötter och därför vi kvadratkompletterar nämnaren. = ( ) = tt = aaaaaaaaaaaa (tt) CC = tt = = aaaaaaaaaaaa( ) CC Integral av rationella funktioner i allmänna fall PP() QQ() Om grad(p()) grad(q() utför vi polynomdivision av P() med Q() och skriver integranden PP() SS() = RR() QQ() QQ(), ddärr gggggggg(s()) < gggggggg(q(). Därefter delas SS() i partiella bråk. QQ() =========================================================== Eempel 7) 4 6 Polynomdivision ger 4 6 = 6. Sida 4 av 8

Vi delar i partiella bråk 6 ( ) = AA BB 6 = AA( ) BBBB 6 = (AA BB) AA AA BB = AA = 6 Härav A= och B= Därför 4 6 = = llll llll CC. =========================================================== Eempel 8) 4 4 = 4 ( ) = AA BBBB CC 4 = AA( ) (BBBB CC) 4 = (AA BB) CCCC AA Vi identifierar koefficienter och får tre ekvationer: Härav AA =, BB =, CC = och därför Därför AA BB = 4 CC = AA = 4 = = = llll llll( ) aaaaaaaaaaaa() CC. Sida 5 av 8

Uppgift. Beräkna följande integraler a) 8 c) b) 8 8 d) 5 85 56 Lösning c: Polynomdivision ger =. Därför d d = d (*) d Integralen beräknar vi med hjälp av formeln d = arctan C a a a formelblad), där vi tar a = eller a =. (kolla Därför d = arctan C. Från (*) har vi slutligen d d = d = arctan C. Svar: a) llll llll 6 CC 4 4 b) llll llll 6 CC 4 4 c) aaaaaaaaaaaa( ) CC d) llll llll CC. ========================================== Integraler av typ aaaabb beräknar vi ppppqq i) med hjälp av partialbråksuppdelning om nämnaren har reella rötter. ii) med hjälp av kvadratkomplettering om nämnaren har komplea rötter. Uppgift. Beräkna följande integraler Sida 6 av 8

a) 4 b) a) Lösning: = 0 =, = Nollställena är reella. Vi faktoriserar nämnaren och delar integranden i partiella bråk: 4 = AA BB 4 = (AA BB) AA BB ()() AA BB = och AA BB = 4. Härav AA =, BB = och 4 = = llll llll CC b) Lösning: Nämnaren har komplea rötter och vi använder kvadratkomplettering. = = () = tt tt tt tt tt subs: =t =t- d = dt llll tt aaaaaaaaaaaa (tt) CC = llll aaaaaaaaaaaa ( ) CC Uppgift 4. Beräkna följande integraler 8 4 a) d b) ( )( ) d ( )( 4) Lösning a) 8 4 Först delar vi i partiella bråk. ( )( ) Ansats (Notera att vi måsta anta ett linjärt uttryck B C ovan det kvadratiska nämnaren ): 8 4 A B C = (multiplicera likheten med ( )( ) ) ( )( ) 8 4 = A( ) ( B C)( ) ( Förenkla) 8 4 = A A B B C C 8 4 = ( A B) B ( B C) A C Härav har vi följande system: A B = 0 (ekv) B C = 8 (ekv) A C = 4 (ekv) Sida 7 av 8

Från (ekv) har vi A= B som vi substituerar i andra och tredje ekvationen och får B C = 8 (ekv') B C = 4 (ekv') Om vi t e adderar de två sista ekv får vi C = 4 eller C =. Från (ekv') har vi nu B = 6 och slutligen från (ekv) har vi A = 6. 8 4 6 6 Alltså =. ( )( ) Nu beräknar vi integralen: 8 4 6 6 6 6 d = = = d d d d d ( )( ) 6ln ln arctan C. Anmärkning: 6 d = d = C ln 8 4 Svar: a) d = 6ln ln arctan ( )( ) C 7 b) d = ( )( 4) d 7 = ln ln 4 arctan 4 C Sida 8 av 8