Решение. Разложим полученную рациональную правильную дробь на сумм

.

Разложим полученную рациональную правильную дробь на сумму простейших дробей, учитывая, что знаменатель имеет только комплексные корни (; ; ; ; ).

       
   


.

Приравниваем числители:

.

Приведем подобные в правой части равенства:

.

Для определения коэффициентов применим метод приравнивания коэффициентов при одинаковых степенях :

Заметим, что полученная система четырех уравнений распалась на две системы двух уравнений и , которые и были решены.

Учитывая полученные результаты для , можно записать:

.

Вспомогательные вычисления:

.

Аналогично находится .

Таким образом,

.

Применение универсальной подстановки, как правило, приводит к громоздким вычислениям, о чем свидетельствует и решение примера (2.7). Поэтому ниже приведем частные случаи, когда интеграл можно рационализировать, не применяя универсальную подстановку, что упрощает вычисления.

1. .

2. .

3. .

4. при условии, что и входят в подынтегральную функцию только в четных степенях, рационализируется также подстановкой , поскольку , .

5. рационализируется: подстановкой , если -нечетное, подстановкой , если - нечетное; применением формул , , если и - неотрицательные четные числа; если и - четные числа, но хотя бы одно отрицательное, то подстановкой (случай 4).

6. , , вычисляются применением формул ,

,

и таблицы интегралов.

► Представьте в виде суммы (разности) выражения , , .

► Приведите примеры интегралов, которые соответствовали бы пунктам 1-6, и укажите подстановку, с помощью которой их можно рационализировать.

Пример 2.8. Найти интегралы от выражений, содержащих тригонометрические функции.

, , .


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: