Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.
Nástěnka
❗22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
❗04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
❗23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.
Nejste přihlášen(a). Přihlásit
Našiel by sa tu niekto šikovný, kto by mi vedel vysvetliť postup pri integrovaní dx/((x^2+4x+5)^2)?
Upravila som si to na tvar dx/(((x+2)^2+1)^2) a následne som substituovala t = x+2, dt = dx.
A teda mám integrál dt/((t^2+1)^2).
Neviem, ako postupovať ďalej. Našla som úpravu po tomto kroku, a to - integrál dt/(t^2+1) - 1/2*(2*t^2*dt)/((t^2+1)^2)). Naozaj neviem, ako sme túto úpravu dostali. Prosím o pomoc s týmto príkladom. Veľmi pekne ďakujem.
Offline
↑ klaudia09:
Ahoj,
zkus
[mathjax]\huge\int_{}^{} {{1}\over {({t^2+1})}^2}dt =\int_{}^{} {{t^2+1-t^2}\over {({t^2+1})}^2}dt[/mathjax]
Offline
[mathjax]t=\tan\phi, dt=d\phi/\cos²(\phi)[/mathjax], [mathjax]\tan²(\phi)+1 = 1/\cos²(\phi)[/mathjax]
dostaneš
[mathjax]\int \cos²(\phi)[/mathjax], což už lze spočítat vzorcem [mathjax]\cos²(x)=\frac{1+\cos(2x)}{2}[/mathjax], na konci to akorát budeš muset vyjádřit výsledek v t, tj pohrát si trojúhelníkama, případně goniometrickýma vzorečkama. Fyzik by to jinak než takto nepočítal, matematici sice vymysleli všelijaké univerzální substituce a postupy, ale v reálu je to naprosto nepoužitelné, jako např. integrovat věci s odmocninami - matematik našel, jak to převést na parc. zlomky a je spokojen, fyzik substituje siny, kosiny, hyperbolické siny, a výsledek má pětkrát rychleji. (Čímž nehaním matematiky, jejich práce není počítat random integrály)
Offline
↑ klaudia09: Iný spôsob: nech [mathjax]I_n=\int \frac 1{t^2+1}dt[/mathjax]. Integrovanim po častiach dostaneš vzťah [mathjax]I_n=f(I_{n+1})[/mathjax] a z neho rekurentný vzťah [mathjax]I_{n+1}=g(I_n)[/mathjax].
Offline
↑ Jakbysmet:
No, já nemusím ani "vyjadřovat všechno", ani si "hrát s trojúhelníkama" a "goniometrickýma vzorečkama", ani vymýšlet univerzální substituce, parciální zlomky a hyperbolické siny. A určitě to budu mít rychleji než nějaký fyzik.
Offline
↑ Eratosthenes:
A jak dál? První část je jasná, ale co ten druhý zlomek? Rozklad na parciální zlomky vede zpět...
[mathjax]\int \frac{1}{1+t^2}-\frac{t^2}{\left(1+t^2\right)^2}\,dt = ???[/mathjax]
Offline
↑ Eratosthenes:
Tady substituce neni o moc rychlejsi, ale integrovat treba sqrt(x²+1), tak radsi fakt polozim x=tan(φ) nez to delat pres slavne eulerovy substituce.
Offline
↑ kastanek:
[mathjax]\huge \int{{t^2+1-t^2} \over {(t^2+1)^2}} dt= \int{{t^2+1} \over {(t^2+1)^2}} dt -\int {{t} \over {(t^2+1)^2}}\cdot t\cdot dt [/mathjax]
Poslední integrál per partes (u=t) a je hotovo.
Offline
↑ Eratosthenes:Asi bych tak honem nepsal "a je hotovo", nějakou práci to ještě vyžaduje, ale zajímavý. Ale průhledný to zrovna není ;-)
Offline
↑ kastanek:
.. ale asi nejjednodušší ze všech postupů tady
Offline

↑ klaudia09:/
Existuje rekurentní vzorec na integrál Int(1/(1+x^2)^n,
viz též můj web www.tucekweb.info sekce matematika
Jinak zkus Int(1/(1+x^2)^2 dx = Int(1*1/(1+x^2)^2 dx a per partes
Ten příklad by měl jít na to převést.
Offline
↑ check_drummer:
Tak vladův rekurentní vzorec (řekl bych, že poměrně známý), je o dost jednodušší. Ale je to "jen" vzorec.
Offline
↑ kastanek:
No, když ten posaledsní integrál spočítáš, tak je hotovo a už tam žádná práce není.
Offline
check_drummer napsal(a):
↑ kastanek:
.. ale asi nejjednodušší ze všech postupů tady
Kde?
Offline
↑ kastanek:
Když už se tady hádáte o nejjednodušší postup, pak nejjednodušší je určitě
[mathjax]\int_{}^{}\frac{dt}{(t^{2}+1)^{2}}=\frac{t}{2(t^{2}+1)}+\frac{1}{2}arctg(t)+c[/mathjax]
tj. použití vzorce z Rektoryse.
Offline
↑ Honzc:
Omyl. Nejjednodušší je
Že já blbec jsem sem zase vlezl....
Offline
↑ Honzc:
Beru to tak, že není povoleno použít vzorec a říkat že je nejjednodušší prostě použít tento vzorec. Povoleny jsou pouze integrály/derivace elementárních funkcí a základní věty (per partes, o substituci).
Jinak samozřejmě můžeme vést rozsáhlou debatu o tom co je to nejjednodušší postup.
Offline