esercizio

x5 - 2x4 - 3x3 + 2x2 - 4x + 3
--------------------------------------- dx =
x3 - 2x2 - x + 2
Eseguiamo la divisione fra polinomi
x5 -2x4 -3x3 +2x2 -4x +3 |
|
x3 -2x2 -x +2
----------------------
-x5 +2x4 +x3 -2x2 x2 - 2
-------------------------
= = -2x3 = -4x +3
+2x 3 -4x 2 -2x +4
-------------------------
= -4x2 -6x +7

Il quoziente vale x2 - 2
il resto vale -4x2 - 6x + 7
quindi, invece dell'integrale iniziale, posso calcolare gli integrali:
-4x2 - 6x + 7
= ( x2 - 2)dx + ---------------------- dx
x3 - 2x2 - x + 2


Il primo so calcolarlo, per il secondo devo applicare il metodo della scomposizione in frazioni di tipo elementare:
considero il denominatore del secondo integrale

x3 - 2x2 - x + 2 =

Scompongo        calcoli

= (x - 1)(x + 1)(x - 2)

Le tre radici (reali e distinte) del denominatore sono 1, -1, 2
Posso scrivere la frazione come somma delle tre frazioni

-4x2 - 6x + 7 A B C
---------------------- = --------- + --------- + ---------
x3 - 2x2 - x + 2 (x - 1) (x + 1) (x - 2)


Devo trovare A B e C
A destra faccio il minimo comune multiplo

-4x2 - 6x + 7 A(x + 1)(x - 2) +B(x - 1)(x - 2) + C(x - 1)(x + 1)
---------------------- = -----------------------------------------------------------
x3 - 2x2 - x + 2 (x - 1)(x + 1)(x - 2)


Dopo un po' di calcoli ottengo     calcoli

-4x2 - 6x + 7 x2(A + B +C) +x(-A - 3B) - 2A + 2B - C
---------------------- = -----------------------------------------------------------
x3 - 2x2 - x + 2 (x - 1)(x + 1)(x - 2)


Vale il Principio di identita' dei polinomi:
Due polinomi sono uguali se e solo se sono uguali tutti i termine dello stesso grado

quindi, essendo uguali i denominatori, perche' anche i numeratori siano uguali deve essere
A + B + C = -4
-A - 3B = -6
- 2A + 2B - C = 7
Pongo a sistema le tre equazioni per calcolare A, B e C
A + B + C = -4
-A - 3B = -6             Calcoli
- 2A + 2B - C = 7
Ed ottengo
A = 3/2
B = 3/2
C = -7
Quindi posso scrivere
-4x2 - 6x + 7 3/2 3/2 -7
---------------------- = --------- + --------- + ---------
x3 - 2x2 - x + 2 (x - 1) (x + 1) (x - 2)


o meglio

-4x2 - 6x + 7 3 3 7
---------------------- = --------- + --------- - ---------
x3 - 2x2 - x + 2 2(x - 1) 2(x + 1) (x - 2)


Quindi ottengo

-4x2 - 6x + 7
= ( x2 - 2)dx + ---------------------- dx =
x3 - 2x2 - x + 2


3 1 3 1 1
= x2dx - 2 dx + --- -------- dx + --- -------- dx - 7 -------- dx =
2 x - 1 2 x + 1 x - 2


x3 3 3
= --- - 2x + --- log |x-1| + --- log |x+1| - 7 log |x-2| + c
3 2 2