AMKbook.Net Задачи должны иметь решение

Задача №1571

Условие

Найти интеграл \(\displaystyle{\int\frac{2x^2+41x-91}{(x-1)(x+3)(x-4)}dx}\).

Решение

\[ \frac{2x^2+41x-91}{(x-1)(x+3)(x-4)} =\frac{A}{x-1}+\frac{B}{x+3}+\frac{C}{x-4} \]

Значения параметров \(\displaystyle{A}\), \(\displaystyle{B}\), \(\displaystyle{C}\) можно найти разными путями, но самый быстрый – так называемый метод вычёркивания, который описан в первом томе двухтомника Ильина и Позняка "Основы математического анализа" (2005 г, глава №7, параграф №7).

Чтобы найти значение \(\displaystyle{A}\), вычёркиваем в дроби \(\displaystyle{\frac{2x^2+41x-91}{(x-1)(x+3)(x-4)}}\) скобку \(\displaystyle{(x-1)}\), а в оставшееся выражение подставляем \(\displaystyle{x=1}\):

\[ A=\left.\frac{2x^2+41x-91}{(x+3)(x-4)}\right|_{x=1} =4. \]

Аналогично находим значения \(\displaystyle{B}\) и \(\displaystyle{C}\):

\[ B=\left.\frac{2x^2+41x-91}{(x-1)(x-4)}\right|_{x=-3} =-7;\; C=\left.\frac{2x^2+41x-91}{(x-1)(x+3)}\right|_{x=4} =5. \]

Возвращаясь к исходному интегралу, получим:

\[ \int\frac{2x^2+41x-91}{(x-1)(x+3)(x-4)}dx =\int\left(\frac{4}{x-1}-\frac{7}{x+3}+\frac{5}{x-4}\right)dx =4\ln|x-1|-7\ln|x+3|+5\ln|x-4|+C \]

Ответ:

\(\displaystyle{4\ln|x-1|-7\ln|x+3|+5\ln|x-4|+C}\)

Источники задачи

Задачник №1Берман "Сборник задач по курсу математического анализа"
Глава №6Неопределённый интеграл. Интегральное исчисление
Параграф №3Основные классы интегрируемых функций
Задача №2014