函式 ( )
(其中m和n為非負整數, 及是實數)稱為有理分式函式,
時,叫真分式, 時,叫假分式,乙個假分式可化成乙個多項式和乙個真分式之和,如: , 與沒有公因子時,稱為既約分式,
乙個既約有理真分式可分解成部分分式之和(最簡分式之和),如:
定理如果在實數範圍內能分解成一次因式和兩次質因式的乘積:
則真分式可以分解成部分分式之和:
其中等都是常數。
關於有理分式函式的積分,可將其化為多項式及部分分式之和後再積分,從上面定理可看出,有理函式分解後可能出現三類函式:多項式、 、 。前兩類積分很簡單,第三類可做代換 ,則
上式中的第二個積分可用第三節中的遞推公式。下面通過例題講解如何將有理函式化為部分分式。
例1 解 (1)化為真分式:
(2) ( 為待定常數)
(*)令 ,令
由: ( 也可用待定係數法計算,(*)式化為
,比較等號兩邊同次冪的係數得 )
(3)而 故:原式
例2 積分方法:用「萬能代換 」將其化為關於t的有理函式的積分。
代入積分得
例3 解:令
萬能代換是一般的方法,但不一定是最簡單的方法,可根據題目選擇較簡的方法。請看:
例4 法一:
法二:法三:例5 ( )
積分方法:用換元法去掉根號,將其化成有理函式的積分。
例6 解: 令
例7解:直接去根號較繁,先化簡再去根號,原式
令 則有
原式=也可令 ,於是有
例8 (令 )
例9 (令 )
例10 (令 )
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