Matematika A1a 2008/12. gyakorlat
Tartalomjegyzék |
Integrálás parciális törtekre bontással
A nevező egyszeres gyökökkel rendelkező elsőfokúak szorzata
Két polinom azonos, akkor és csak akkor, ha a megfelelő együtthatók rendre egyenlők:
ahonnan: A=1/2, B=-1/.
Az egyenletrendszer megoldásán kívül van egy másik módszer is:
-ben először tegyük x-be az egyik gyököt, az 0-t:
innen A=1/2, majd a másik gyököt:
azaz B=-1/2.
Végül visszahelyettesítve a felbontott alakba:
A nevező többszörös gyökökkel rendelkező elsőfokúak szorzata
Ekkor a gyökmódszerrel: x=-1-re: -2C=2(-1)-7=-9, azaz C=9/2. x=1-re 4A=-5, A=-5/4 és egy szabadon válaztott egyszerű: x=0-ra: A-B-C=-7, ahonnan B=A-C+7, azaz B=-5/4-18/4+28/4= 5/4
Az integrál:
A nevező egyszeres multiplicitású irreducibilis tényezők szorzata
Itt a keresendő alak:
vegyes módszerrel:
x=0: A=1
C=0, mert nincs a bal oldalon elsőfokú
B=-A, mert másodfokú sincs.
Kijöhetett volna az is, hogy C ≠ 0 pl:
A nevező többszörös multiplicitású irreducibilis tényezők szorzata
Ekkor a parciális integrálásnál tanult rekurzív eljárással lehet a másodfokúak hatványait kiintegrálni.
Improprius integrál
- Lásd például: elmélet és példák, megoldások De, ezek nagyon nehéz feladatok!
Definíció. Ha az f: I \to R az I minden korlátos és zárt részintervallumán integráljató (jelben: f ∈ Rloc(I) ), és az integrálfüggvényeinek létezik és véges a határértéke az I végpontjaiban, akkor azt mondjuk, hogy f improprius integrálható I-n és improprius integrálján az
számot értjük, ahol F az f egy tetszőleges integrálfüggvénye.
Elemi példák
1.
azaz nem konvergens.
2. Ellenben a
már létezik, mert
ha x
0 esetén 0 -hoz tart, így pl.
3. Hasonlóképpen
szintén konvergens.
Összetettebb példák
1.
Ekvikonvergencia-kritérium
Tétel. (Ekvikonvergencia-kritérium) Ha az f,g: I R függvények lokálisan integrálhatók, u az I akármelyik végpontja (akár végtelen is) és létezik és pozitív a
határérték, akkor f és g improprius integráljai egyszerre konvergensek vagy egyszerre divergensek.
A fenti határértéket (tetszőleges u ∈ I'-re) még így is szokás jelölni:
és azt mondják, hogy f az u körül úgy viselkedik, mint g.
Példák. 1.
Mivel az arc tg határértéke a végtelenben π/2, ezért sejthető, hogy a függvény improprius integrálhatóság szempontjából úgy viselkedik, mint az 1/x2. ezt a következőkkel igazoljuk:
Tehát az integrál konvergens.
Az integrálszámítás alkalmazásai
- Lásd: itt