terzo tipo
Devo risolvere
|
Ax + B |
|
------------------ |
dx = |
x2 + px + q |
|
voglio che al denominatore vi sia un termine al quadrato, perche' con i termini al quadrato ho alcuni integrali che so risolvere: x2 e' il quadrato del primo termine, px sara' il doppio prodotto quindi devo aggiungere [e togliere] (p2/4)
|
p2 |
|
p2 |
|
= x2 + px + |
---- |
- |
---- |
+ q = |
|
4 |
|
4 |
|
quindi ottengo
|
p |
|
p2 |
|
= (x + |
---- |
)2 + q - |
---- |
= |
|
2 |
|
4 |
|
[q - (p2/4)] e' una costante positiva quindi possiamo chiamarla k2
ed ottengo:
|
p |
|
x2 + px + q = (x + |
---- |
)2 + k2 |
|
2 |
|
Ora cerco di trasformare il numeratore in modo che vi compaia la derivata del denominatore iniziale [2x + p] (in questo modo potro' poi dividere l'integrale in due integrali piu' semplici
Al numeratore pongo:
Ax + B =
per avere la derivata (a meno del fattore A/2) devo aggiungere e togliere (Ap)/2
|
A |
|
A |
|
A |
|
= |
--- |
(2x) + B + |
--- |
p - |
--- |
p = |
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
|
A |
|
A |
|
= |
--- |
(2x + p) + B - |
--- |
p |
|
2 |
|
2 |
|
Quindi posso scrivere
|
|
(A/2)(2x + p) + B -(A/2)p |
|
= |
------------------------------- |
dx = |
|
x2 + px + q |
|
spezzo l'integrale
|
|
(A/2)(2x + p) |
|
|
B -(A/2)p |
= |
--------------------- |
dx + |
---------------------- |
dx = |
|
x2 + px + q |
|
x2 + px + q |
|
Estraggo le costanti e nel secondo integrale sostituisco il denominatore con l'espressione trovata prima
|
A |
|
2x + p |
|
|
A |
|
|
1 |
|
= |
--- |
--------------------- |
dx + |
(B - |
---- |
p) |
---------------------- |
dx = |
|
2 |
x2 + px + q |
|
|
2 |
|
(x + p/2)2 + K2 |
|
E questi due integrali so risolverli: il primo e' immediato di tipo logaritmo, il secondo lo avevamo gia' calcolato
- Il primo:
|
A |
|
2x + p |
|
A |
|
= |
--- |
--------------------- |
dx = |
--- |
log(x2 + px + q) |
|
2 |
x2 + px + q |
|
2 |
|
-
il secondo:
|
|
A |
|
|
1 |
|
= |
(B - |
---- |
p) |
---------------------- |
dx = |
|
|
2 |
|
(x + p/2)2 + k2 |
|
|
|
A |
|
1 |
|
x + p/2 |
|
= |
(B - |
---- |
p) |
--- |
arctang |
------------ |
= |
|
|
2 |
|
k |
|
k |
|
Ricordando che k2 = q - (p2/4) ottengo
Calcoli
|
2B-Ap |
|
2x+p |
= |
-------------- |
arctang |
-------------- |
|
(4q-p2) |
|
(4q-p2) |
Ottengo quindi la formula finale
|
Ax+B |
|
A |
|
2B-Ap |
|
2x+p |
|
------------- |
dx = |
--- |
log(x2+px+q) + |
----------- |
arctang |
----------- |
+ c |
x2+px+q |
|
2 |
|
(4q-p2) |
|
(4q-p2) |
|
|