Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
DDR 2 p.64-131.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
19.02.2016
Размер:
556.67 Кб
Скачать

T 2. Exercises for class and homework

Rewrite the functions in the factored form

1.

P (x) x2

2x 8 .

2. P (x) 2x2 x 10 .

 

2

 

2

 

3.

P (x) x3

x2 x 1.

4. P (x) x5

16x .

 

3

 

5

 

5.

P (x) x4

3x3 x2 3x 2 .

6. P (x) x4

3x3 6x2 5x 3 .

 

4

 

4

 

Express the given fractions in the mixed-number form.

7.

 

x3 1

.

 

8.

x3

x 1

 

.

 

 

9.

 

x3

.

 

 

x2 5x

6

 

x2

x 1

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Express the given expressions as the sum of partial fractions.

 

 

 

10.

 

x2

6x 7

.

11.

x4 4x3 8x2 4

.

12.

8x3

2x 2

.

 

(x2 4x 5)(x 3)

 

(x 1)(x2

2x)2

 

x4

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answers

1.(x +2)(x -4) . 2. (x 2)(2x 5) . 3. (x +1)(x2 +1) .

4.x(x +2)(x -2)(x2+4) . 5. (x 1)(x 1)2 (x 2) . 6. (x2 x 1)(x2 2x 3) .

7. x 5

 

 

26

 

 

7

.

 

8. x 1

x 2

.

9. x2 2x 4

8

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 3

 

 

x 2

 

 

 

 

x2 x 1

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

10.

1

 

 

1

 

 

1

 

.

11.

 

1

 

1

 

1

 

.

12.

 

2

 

3

 

 

3x 1

.

 

x 1

 

 

x

3

 

 

x

5

 

 

(x 2)2

 

x2

 

x 1

 

 

 

x 1

 

x 1

 

x2 1

Summary of this section

This flow chart describes the procedure for representing a rational function as a sum of partial fractions.

How to represent Pn x by partial fractions: Qm x

100

Is degree of

 

 

Divide Qm(x) into Pn(x):

 

 

 

 

 

 

 

 

Pn(x) less

no

 

 

 

Pn x

 

= Pn - m(x) +

 

Pk x

 

 

 

 

 

 

than degree

 

 

 

 

 

 

 

 

, degree

 

 

 

 

 

 

 

Qm x

 

Qm x

 

 

 

 

of Qm(x) ?

 

 

of Pk(x) is less than degree of Qm(x).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yes

 

 

 

 

for

 

Pk x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

For each (ax + b)n write

 

 

 

 

 

Qm x

 

 

 

Express Qm(x) as product

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

ki

 

 

 

 

 

 

of powers of first-degree

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(l)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

and irreducible second-

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

ax b

 

 

 

 

degree polynomials.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

For each (ax + bx + c)m write

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

c j x d j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ll)

Find constants ki, cj, dj such that the

 

 

ax2 bx c

 

j

 

 

 

j 1

 

 

 

 

 

Pn x

Pk x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sum of (l) and (ll) is

Q x

or

Q x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Useful facts. The number of unknown constants equals the degree of Qm(x). (Check that you have the right number.)

If b2 – 4ac 0, ax2 + bx + c is irreducible. If b2 – 4ac 0, ax2 + bx + c is reducible.

T 2. Individual test problems

2.1. Rewrite the functions in the factored form

2.1.1. P (x) = x3

+x2 -2x -8 .

2.1.2.

P (x) = x3

-x2 -2x +8 .

3

 

 

 

 

3

 

 

 

2.1.3. P (x) = x3

-3x2 -4x +12 .

2.1.4.

P (x) = x3

+4x2 +5x +2 .

3

 

 

 

 

3

 

 

 

2.1.5. P (x) = x3

-7x2 +16x -12 .

2.1.6. P (x) = x3

+5x2 +8x +4 .

3

 

 

 

 

3

 

 

 

2.1.7. P (x) = x3

+3x2 +6x -10 .

2.1.8. P (x) = 2x3

-7x2 +8x -3 .

3

 

 

 

 

3

 

 

 

2.1.9. P (x) =3x3

+4x2

-2x -5 .

2.1.10. P (x) = 2x3

+3x2 -6x -7 .

3

 

 

 

 

3

 

 

 

2.1.11. P (x) = x4

+3x2

-4 .

2.1.12. P (x) = x4

+2x2 -8 .

4

 

 

 

 

4

 

 

 

2.1.13. P (x) = x4

-2x3

-x2 +2x .

2.1.14. P (x) = 2x4

+7x2 -9 .

4

 

 

 

 

4

 

 

 

2.1.15. P (x) = x3

+6x2

+13x +10 .

2.1.16. P (x) =5x4

-3x2 -8 .

3

 

 

 

 

4

 

 

 

2.1.17. P (x) = x4

-6x3 +11x2 -6x .

2.1.18. P (x) = 4x4

-4x2 +1 .

4

 

 

 

 

4

 

 

 

2.1.19. P (x) = 4x3 +x2

-3x -2 .

2.1.20. P (x) =9x4

+6x2 +1 .

3

 

 

 

 

3

 

 

 

101

2.1.21. P (x) x3

3x2 2x 8 .

2.1.22. P (x) = x3

-x2 -4x -6 .

3

 

 

 

3

 

 

2.1.23. P (x) = x3

+2x2

+5x +24 .

2.1.24. P (x) = 2x3

 

+x2 -3x +6 .

3

 

 

 

3

 

 

2.1.25. P (x) =-x3

-7x2 +6x +2 .

2.1.26. P (x) = 2x4

+3x2 -5 .

3

 

 

 

4

 

 

2.1.27. P (x) =3x3

+x2

-9x -10 .

2.1.28. P (x) = 4x4

-20x2 +25 .

3

 

 

 

4

 

 

2.1.29. P (x) =-x3

-x2

+11x +3 .

2.1.30. P (x) 9x4

 

12x2 4 .

3

 

 

 

4

 

 

Тopic 3. Integration of rational functions by partial fractions

Integrating of partial fractions. Integrating of rational functions.

Literature: [1, section 6, ch. ch. 6.4], [2, section 2, ch. 2.1], [3, section 7, §1], [4, section 7, §22], [6, section 8], [7, section 10, §§7–9], [9, §31].

T3. Main concepts

Occur the following partial fractions:

 

І.

 

A

 

;

 

 

 

ІІ.

 

A

;

 

ІІІ.

 

 

 

Mx N

 

;

ІV.

 

 

Mx N

 

,

 

 

x

a

 

 

 

(x a)n

 

 

x 2 px q

 

(x 2 px q)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

where a, p, q, A, M , N are

real

numbers, n = 2,

3,

, D p 2

4q 0 ,

namely

 

x 2 px q is irreducible.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Let’s consider the integrals of the partial fractions:

 

 

 

 

 

 

 

 

І.

 

 

A

 

 

dx

A

d (x a)

A ln

 

x a

 

C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x a

 

 

 

 

x a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ІІ.

 

 

 

A

 

 

dx A (x a) n d(x a)

 

 

 

A

 

 

 

C ( n 1 ).

 

(x a)

n

 

 

n)(x a)

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1

 

 

 

 

 

 

ІІІ.

 

J1

 

 

 

 

dx

 

 

( a 0 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ax2 bx c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Suppose a quadratic factor ax2 + bx + c cannot be expressed as a product of two linear factors with real coefficients. Such a factor is said to be an irreducible quadratic factor over the real numbers.

First perform algebraic manipulations, as is shown:

 

2

 

 

2

 

b

 

c

 

 

b 2

 

b2

 

c

 

ax

 

bx c

a x

 

 

 

x

 

 

a

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

4a2

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

2a

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

102

 

 

b 2

 

2

 

,

a

x

 

 

m

 

 

 

 

 

 

2a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

where

m

2

 

 

b 2

 

 

 

c

 

 

b 2 4ac

 

 

 

 

D

 

. There is a sign of

m

2

being

 

 

4a 2

 

a

4a

2

 

4a

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

opposite of a sign of a discriminate D . Then

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d(x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

dx

 

 

 

1

 

 

 

 

 

)

 

 

1

 

 

dz

 

J1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2a

 

 

 

 

,

ax2 bx

 

 

 

a

 

b

2

 

2

a

 

 

 

 

b

2

 

 

2

a

 

z2

m2

 

c

 

(x

m

 

 

(x

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2a

 

 

 

 

 

 

 

2a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

where z x 2ba .

There are three cases:

1)if D 0 , then J1 am1 arctg mz C ;

2)if D 0 , then J1 az1 C ;

3)if D 0 , then J1 2am1 ln zz mm C .

Now let’s consider a more general form of this integral

J2 Ax B dx ax2 bx c

If the numerator were Ax + B, it would be the derivative of the denominator. The problem would then be covered by the formula

ff dx = ln f + C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ax B

 

 

 

 

(2ax

b)

 

A

B Ab

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J 2

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

2a

 

2a

dx

 

 

 

 

 

ax 2 bx c

 

 

ax 2 bx c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

(2ax b)

 

 

 

 

 

Ab

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2a

ax

2

bx c

ax

2

bx c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2a

 

 

 

 

 

 

 

A

 

d(ax2 bx c)

dx B

 

Ab J

 

A

 

 

ax2 bx c

 

 

 

B

Ab J

,

 

 

ln

 

 

2a

 

 

 

 

ax2 bx c

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2a

 

 

2a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

where an integral J1 is as seen above.

103

 

Namely, the integral of the third form

 

 

 

Mx N

 

 

dx

( p

2

4q 0 ) is

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

px q

 

 

 

 

 

 

 

 

equal to

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mx N

 

 

M

ln(x2 px q)

 

 

Mp

1

 

 

 

 

 

x p 2

 

 

.

 

 

 

 

dx

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg

 

 

 

 

 

 

C

 

x2

px q

2

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

p

 

 

 

q

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ІV.

Integral

 

In

 

 

 

Mx N

 

dx , where

n 1 and

p 2 4q 0 .

 

 

(x2

px q)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Introduce t = x 2p . Then dt = dx and:

 

M

 

 

t

 

 

 

 

Mp

 

 

 

dt

 

 

 

 

2

 

p 2

 

In

 

 

 

 

 

 

dt N

 

 

 

 

 

 

 

 

, a

 

q

 

.

(t

2

a

2

)

n

2

(t

2

a

2

)

n

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The first integral is a table integral and for the second integral we can use a reduction formula ( 2.3 ).

3.2. Integration of rational fractions

Now that we have had some practice in determining indefinite integrals, suppose we consider some problems of a greater degree of difficulty.

When you are integrating fractions sometimes a preliminary division is needed to get familiar with an integration form.

To express

Pn (x)

where Pn (x)

and Qm (x) are polynomials as the sum

Qm (x)

 

 

 

of simpler (partial) fractions follow these steps:

 

If the

degree

of Pn (x) is not

 

less

than

the

degree of Qm (x) divide

Pn (x)

by

Qm (x) to

obtain

 

 

a

 

quotient

and

remainder:

Pn (x) = Pn m (x) Qm (x) +Pk(x). Where

the

degree

of

Pk(x) is less

than the

degree of P (x)

or else Pk(x) = 0. Then

 

 

Pn (x)

P

(x)

 

Pk (x)

 

, k m .

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

Qm (x)

n m

 

 

 

Qm (x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pk (x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Apply the remainder steps to

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qm (x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

If ax+b appears exactly n times in the factorization of Qm(x), form the

sum:

 

Pk x

Pk x

 

 

c1

 

 

c2

 

 

 

 

 

cn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

Qm x

ax b n

ax b n

ax b n 1

ax b

 

where the constant c1,c2, …cn are to be determined later.

104

 

 

 

 

If

 

ax2 + bx + c appears exactly n times in the factorization of Qm(x),

then write the sum as follows:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pk x

 

 

 

 

 

 

Pk x

 

 

 

 

 

 

c1 x d1

 

 

 

c2 x d2

 

 

 

 

cn x dn

 

 

,

 

Qm x

 

ax2 bx c n

 

 

ax2 bx c n

ax2 bx c

n 1

ax2 bx c

where the constants c1, c2,…cn

and d1, d2dn

 

are known.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Typical problems

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

dx

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. Given the formula

 

x2 2ax (x a)2

a 2 , the complete square

is shown as (x a)2 . In our case we have one:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

d(x 1)

arctg(x 1) C .

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

(x

1)

2

1

(x

1)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x 2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x

2

4x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. Since

 

4x 2 4x 3 (2x 1)2 2 і

dx 1 d(2x 1) , therefore

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

d(2x 1)

 

 

 

 

1

2

 

2x +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg

+C .

 

 

 

 

 

4x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

(2x 1)

2

( 2)

2

 

2 2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

dx

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution.

Given

 

 

 

the

 

 

discriminant

 

D 36 4 9 0 , therefore

9x 2 6x 1 (3x 1)2

and

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

1

 

d(3x 1)

 

 

 

1

C .

 

 

 

 

 

 

9x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

3(3x 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6x 1

 

 

 

 

(3x 1)

 

 

3

 

(3x 1)

 

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

dx

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

2x 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution.

The first method. Complete the square: x 2 2x 8 (x 1)2 9 , then

 

 

 

dx

 

d (x 1)

 

 

1

ln

 

x 1

3

 

C

1

ln

 

x 4

 

C .

 

 

 

 

 

 

 

x

2

2x 8

(x 1)

2

3

2

6

 

x 1

3

 

6

 

x 2

 

105

The second method. Since

 

 

 

x 2 2x 8 (x 2)(x 4) ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1 (x 2) (x 4)

 

1 1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

(x 2)(x

4)

 

6

 

 

 

 

 

(x 2)(x

4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 x 4

 

 

x 2

 

Then

dx

 

 

 

 

1

 

 

 

dx

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

dx

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 4

 

 

 

 

x 2

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 ln

 

 

6 ln

 

 

 

 

x 2 2x 8

6

 

x 4

 

 

6

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ln

 

x 4

 

C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

 

 

dx

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. Complete the square:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x 2 x 1 2(x 2

 

 

 

 

x

 

 

1 ) 2((x 1/ 4)2 1/16 1/ 2)

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2(x 1/ 4)2 (3 / 4)2 ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Then

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

d(x 1/ 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

2

x

 

 

 

 

 

 

2

 

(x 1/ 4)

2

(3 / 4)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1

4

 

x 1/ 4 3 / 4

 

 

C 1 ln

 

 

 

x 1/ 2

 

 

C =

 

1 ln

 

 

2x -1

 

 

+C

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 2 3

x 1/ 4 3 / 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

x +1

 

 

1

6.

 

 

 

 

2x 3

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12x 9x

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. Given the derivative (12x 9x 2 2) 12 18x , the numerator is transformed to the form:

2x 3 19 (12 18x) 129 3 19 (12 18x) 53 .

Then

 

2x 3

 

dx

 

1

 

(12 9x 2

2)

 

dx

 

5

 

dx

 

 

 

12x 9x

2

 

9

12x 9x

2

 

2

3

12x 9x

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1 ln

 

12x 9x 2

2

 

 

5

J1 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

106

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

d(x

2

)

 

 

 

3

 

3x 2 2

 

where

J1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

ln

C .

x 2

4

x

2

 

 

x

2 2

 

 

2

2

2 2

3x 2

2

 

 

 

 

 

3

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

In Exercises 7 to 14 express the integrand as the sum of simpler (partial) fractions to find the integral.

 

 

 

 

 

 

 

x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Find

dx

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 5 x2

5x 25 125

 

 

 

x3dx

 

 

 

x3 125 125

dx

 

dx

x 5

 

 

 

 

x 5

 

 

 

 

 

 

 

 

x 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

125

 

 

 

 

x3

 

5x2

 

 

 

 

 

x

5x 25

 

x 5

dx

 

 

 

 

 

25x 125ln

x 5

C.

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

I

 

 

 

 

 

 

3x 2 21x

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

3

3x

2

6x

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. We have the integrand

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P (x)

 

 

 

 

3x 2 21x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q3 (x)

 

x3 3x 2

6x 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The roots of Q3 (x) x3

3x 2

6x 8 are the real and differs numbers

–2; 1 and 4.

Then Q3 (x) (x 1)(x 2)(x 4) . In our case we have one

 

3x 2 21x

 

3x 2 21x

 

A

 

 

B

 

 

C

 

.

 

x3

3x 2 6x 8

(x 2)(x 1)(x 4)

x

2

x 1

x

4

 

 

 

 

 

 

This expression can be found by the method illustrated in Example 3 (see topic 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

3x 2 21x

 

 

 

3

 

2

 

 

2

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x 2)(x 1)(x 4)

x

2

 

x 1

x 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hence,

 

dx

 

 

 

dx

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

3

 

2

 

2

3 ln

 

x 2

 

2 ln

 

x 1

 

2 ln

 

x 4

 

C .

 

 

 

 

 

 

 

x 2

x 1

x 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Find

 

x4

10x3 19x2 8x 7

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

7x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

107

Solution. Since the degree of the numerator is not less than the degree of the denominator, carry out a long division:

 

 

x4 + 10x3 + 19x2 8x 7

 

 

x2 + 7x 2

 

 

x4 +7x3

2x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x3+21x2

8x

 

 

 

x2 + 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x3+21x2

6x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x 7

is the remainder.

Thus,

 

x4

10x3

19x2 8x 7

x

2

3x

 

 

2x 7

.

 

 

x2

7x 2

 

 

 

x2

7x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Then

Pn

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2x 7

 

 

 

 

 

x3

 

 

3x

2

 

 

 

2x 7

 

 

t x2 7x 2

 

x3

 

3x

2

x

 

 

3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

dt 2x 7 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

2

x

2

7x 2

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

x3

 

3x2

 

ln

 

t

 

C

x3

 

3x2

ln

 

x2 7x

2

 

C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.

 

I

 

x 4

3x 2 3x 2

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

3

x

2

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. The degree of Pn (x) is not less than the degree of Qm (x) . Divide (x) by Qm (x) to obtain a quotient and remainder:

By Example 4 (see topic 2):

 

 

 

x 4 3x 2 3x 2

= x +1+

1

-

 

 

 

 

2

 

 

-

 

1

.

 

 

 

 

Then

 

 

x3 x 2 2x

 

 

 

 

 

x

3(x -2)

3(x +1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

(x 1)2 dx

 

 

2

 

 

 

dx

 

 

 

1

 

 

dx

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x 1)2 ln

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

x

 

 

3 x 2

 

 

 

3 x 1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

ln

 

x 2

 

 

1 ln

 

x 1

 

C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

 

x 2 2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x

1)(x

1)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. By Example 5 (see topic 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2 2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

(x 1)(x 1)2

 

4(x 1)

 

4(x 1)

2(x 1)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

108

Thus

 

x 2 2

 

 

 

dx

 

3

 

 

 

 

dx

 

 

3

 

 

 

dx

 

 

 

1

 

dx

 

 

(x 1)(x

1)

2

4

 

 

x 1

2

(x 1)

2

4

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

ln

 

x

1

 

 

 

3

 

1

 

 

 

1 ln

 

x 1

 

C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

x 1

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.I x4 9x3 36x2 16x 20 dx .

x2 x 5 x2 2x 2

Solution. The denominator has degree 5, while the numerator has the same degree 5. Hence:

 

 

x4 11x3 3x2 16x 20

 

 

 

 

 

 

A

 

B

 

 

 

C

 

 

 

 

 

Dx E

 

 

 

 

 

x2 x 5 x2 2x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A x3

 

 

 

x2

 

x

x 5

x2 2x 2

 

3x2

8x 10

 

 

 

B x4 3x3 8x2

10x

 

C x4

2x3 2x2

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C D x

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3B 2C

 

5D E x3 11;

 

 

 

Dx E x

3

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

5x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3A 8B 2C 5E x2 3;

 

 

 

 

 

x2 2x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8A 10B x 16;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10A 20.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C D 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5D E 13;

 

 

 

 

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2C

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5E 3;

 

 

 

 

 

1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2C

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D 2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Then I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

ln

x 5

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

x

5

 

 

 

 

x2 2x 2

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x 2 3

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1

 

d x2 2x 2

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

ln

 

x 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 2x 2

x

 

 

 

 

x2 2x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

dx

 

 

 

2

ln

 

x 5

 

ln x

2

2x 2 3arctg x 1

 

 

 

 

 

 

x 1

2

1

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C.

109

13. I

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x 1)(x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. By Example 6 (see topic 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

(x 1)

2

(x

2

 

 

 

x 1)

 

 

 

 

3

 

 

(x 1)

2

 

 

 

 

 

x 1

 

 

x

2

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Thus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

(x 1)

2

 

3

 

 

x 1

3

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1 ln

 

 

x 1

 

1

I1 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3(x 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

where

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 )dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1

t,

 

 

 

 

 

(t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2 x 1

 

 

(x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tdt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ln(t

 

 

+

 

 

) +

 

 

 

 

 

arctg

 

 

 

 

 

 

+C =

t

2

 

3

2

t

2

 

 

3

 

 

 

 

 

4

2

 

3

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

1 ln(x2 -x +1) +

 

 

1

 

 

 

arctg

2x -1

+C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Thus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1 ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ln(x2 -x +1) +

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x -1

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

arctg

 

+C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3(x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.

 

 

 

 

x2 2x 2

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

3

 

3x

2

6x

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. In this case x

 

 

 

 

 

2x 2 3 (x

 

 

3x

 

6x

7)

. Then

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 2x 2

 

 

 

dx

 

 

1

 

d (x3 3x2 6x 7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

3

3x

2

6x

7

 

3

 

 

 

 

 

x

3

3x

2

 

6x

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ln | x3 3x2 6x 7 | C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]