esercizio
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x5 - 2x4 - 3x3 + 2x2 - 4x + 3 |
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--------------------------------------- |
dx = |
x3 - 2x2 - x + 2 |
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Eseguiamo la divisione fra polinomi
x5 |
-2x4 |
-3x3 |
+2x2 |
-4x |
+3 |
| | |
x3 |
-2x2 |
-x |
+2 |
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---------------------- |
-x5 |
+2x4 |
+x3 |
-2x2 |
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x2 |
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- 2 |
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------------------------- |
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= |
= |
-2x3 |
= |
-4x |
+3 |
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+2x 3 |
-4x 2 |
-2x |
+4 |
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------------------------- |
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= |
-4x2 |
-6x |
+7 |
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Il quoziente vale x2 - 2
il resto vale -4x2 - 6x + 7
quindi, invece dell'integrale iniziale, posso calcolare gli integrali:
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-4x2 - 6x + 7 |
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= |
( x2 - 2)dx + |
---------------------- |
dx |
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x3 - 2x2 - x + 2 |
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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 |
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A |
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B |
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C |
---------------------- |
= |
--------- |
+ |
--------- |
+ |
--------- |
x3 - 2x2 - x + 2 |
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(x - 1) |
|
(x + 1) |
|
(x - 2) |
Devo trovare A B e C
A destra faccio il minimo comune multiplo
-4x2 - 6x + 7 |
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A(x + 1)(x - 2) +B(x - 1)(x - 2) + C(x - 1)(x + 1) |
---------------------- |
= |
----------------------------------------------------------- |
x3 - 2x2 - x + 2 |
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(x - 1)(x + 1)(x - 2) |
Dopo un po' di calcoli ottengo
calcoli
-4x2 - 6x + 7 |
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x2(A + B +C) +x(-A - 3B) - 2A + 2B - C |
---------------------- |
= |
----------------------------------------------------------- |
x3 - 2x2 - x + 2 |
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(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 |
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3/2 |
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3/2 |
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-7 |
---------------------- |
= |
--------- |
+ |
--------- |
+ |
--------- |
x3 - 2x2 - x + 2 |
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(x - 1) |
|
(x + 1) |
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(x - 2) |
o meglio
-4x2 - 6x + 7 |
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3 |
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3 |
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7 |
---------------------- |
= |
--------- |
+ |
--------- |
- |
--------- |
x3 - 2x2 - x + 2 |
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2(x - 1) |
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2(x + 1) |
|
(x - 2) |
Quindi ottengo
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-4x2 - 6x + 7 |
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= |
( x2 - 2)dx + |
---------------------- |
dx = |
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x3 - 2x2 - x + 2 |
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3 |
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1 |
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3 |
|
1 |
|
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1 |
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= |
x2dx - 2 |
dx + |
--- |
-------- |
dx + |
--- |
-------- |
dx - |
7 |
-------- |
dx = |
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2 |
x - 1 |
|
2 |
x + 1 |
|
|
x - 2 |
|
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x3 |
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3 |
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3 |
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= |
--- |
- 2x + |
--- |
log |x-1| + |
--- |
log |x+1| - 7 log |x-2| + c |
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3 |
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2 |
|
2 |
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