Matematické Fórum

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

#1 18. 12. 2023 23:15

klaudia09
Příspěvky: 34
Pozice: student
Reputace:   
 

Integrovanie

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

  • (téma jako vyřešené označil(a) klaudia09)

#2 19. 12. 2023 00:10 — Editoval Eratosthenes (19. 12. 2023 00:46)

Eratosthenes
Příspěvky: 3110
Reputace:   140 
 

Re: Integrovanie

↑ 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]


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#3 19. 12. 2023 09:46 — Editoval Jakbysmet (19. 12. 2023 12:01)

Jakbysmet
Místo: Moravská Třebová
Příspěvky: 28
Škola: MFF UK
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: Integrovanie

[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

 

#4 19. 12. 2023 10:16

vlado_bb
Moderátor
Příspěvky: 6322
Škola:
Reputace:   144 
 

Re: Integrovanie

↑ 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

 

#5 19. 12. 2023 10:19

Eratosthenes
Příspěvky: 3110
Reputace:   140 
 

Re: Integrovanie

↑ 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.


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#6 19. 12. 2023 12:02

kastanek
Příspěvky: 209
Škola: G
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: Integrovanie

↑ 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

 

#7 19. 12. 2023 12:02

Jakbysmet
Místo: Moravská Třebová
Příspěvky: 28
Škola: MFF UK
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: Integrovanie

↑ 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

 

#8 19. 12. 2023 13:03

Eratosthenes
Příspěvky: 3110
Reputace:   140 
 

Re: Integrovanie

↑ 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.


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#9 19. 12. 2023 13:25

kastanek
Příspěvky: 209
Škola: G
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: Integrovanie

↑ Eratosthenes:Asi bych tak honem nepsal "a je hotovo", nějakou práci to ještě vyžaduje, ale zajímavý. Ale průhledný to zrovna není ;-)

Offline

 

#10 19. 12. 2023 13:39

check_drummer
Příspěvky: 5446
Reputace:   106 
 

Re: Integrovanie

↑ kastanek:
.. ale asi nejjednodušší ze všech postupů tady


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#11 19. 12. 2023 13:45 — Editoval Richard Tuček (19. 12. 2023 13:46)

Richard Tuček
Místo: Liberec
Příspěvky: 1268
Reputace:   19 
Web
 

Re: Integrovanie

↑ 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

 

#12 19. 12. 2023 14:43

kastanek
Příspěvky: 209
Škola: G
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: Integrovanie

↑ check_drummer:
Tak vladův rekurentní vzorec (řekl bych, že poměrně známý), je o dost jednodušší. Ale je to "jen" vzorec.

Offline

 

#13 19. 12. 2023 16:04

Eratosthenes
Příspěvky: 3110
Reputace:   140 
 

Re: Integrovanie

↑ kastanek:

No, když ten posaledsní integrál spočítáš, tak je hotovo a už tam žádná práce není.


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#14 19. 12. 2023 16:04

Eratosthenes
Příspěvky: 3110
Reputace:   140 
 

Re: Integrovanie

check_drummer napsal(a):

↑ kastanek:
.. ale asi nejjednodušší ze všech postupů tady

Kde?


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#15 19. 12. 2023 16:22

Honzc
Příspěvky: 4636
Reputace:   248 
 

Re: Integrovanie

↑ 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

 

#16 19. 12. 2023 17:03

Eratosthenes
Příspěvky: 3110
Reputace:   140 
 

Re: Integrovanie

↑ Honzc:

Omyl. Nejjednodušší je

https://i.ibb.co/pWsrdkC/wa.jpg

Že já blbec jsem sem zase vlezl....


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#17 20. 12. 2023 14:37

check_drummer
Příspěvky: 5446
Reputace:   106 
 

Re: Integrovanie

↑ Eratosthenes:
v tomto vlákně.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#18 20. 12. 2023 21:04

check_drummer
Příspěvky: 5446
Reputace:   106 
 

Re: Integrovanie

↑ 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.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson