Integralrechnung.
ios dx ? 1 1 x4 = 3x + 9x2 E 97x SEE 81 T
S Jx«5(x-—3)7]9431—8 — x5 dx
1. | 3 9 9 81
Wie man sieht, gelingt in allen diesen Fällen die Integration dadurch, dass
man die gebrochene Function in ein Polynom von Brüchen auflöst, deren Nenner
lineare Functionen von x oder (Beispiel 7. und 8.) Potenzen linearer Functionen
sind; die Zähler sind in dem ersten Falle constant, im letzteren von minderem
Grade als der Nenner; nur die Beispiele 3. und 5. machen eine Ausnahme, bei
ihnen treten nur Nenner von der Form z? + a auf, wobei a positiv ist. Umge-
kehrt sieht man, dass die Integration echt gebrochener Functionen durchführbar
wáre, wenn es gelünge, jede solche Function in der hier angegebenen Weise in
Partialbrüche zu zerlegen, d. i. in ein Polynom echt gebrochener Functionen,
deren Nenner linear, oder quadratisch, oder Potenzen einer linearen oder qua-
dratischen Function sind. Wir werden nun zeigen, wie diese Zerlegung in jedem
Jon
Falle durchgefiihrt werden kann.
2. Es seien ¢(x) und ¢(x) zwei ganze Functionen und zwar e(x) vom zten,
¢(x) von niederem Grade. Man zerlege die Function @(x) in ihre linearen
Faktoren; dies erfolgt bekanntlich durch Auflósung der Gleichung
e(x) = 0,
Sind -%,, t £, die Wurzeln dieser Gleichung, und ist @ der Coefficient
von x” In g(x), so ist dann
qe) = aa —i)@— 5)... (@— kb).
Wir setzen nun zunächst voraus, dass sämmtliche & von einander verschieden
sind, und suchen die Zahlen d As; 4, so zu bestimmen, dass
vx) A, A ood, A,
1 2 3
ES AN ET.
MA E. XxX Es x t
29
9a) x—i,
Durch Multiplication mit e(x) erhült man hieraus
$x) = 4, m = ds 2 + . - + À x
Ersetzt man in dieser Identität für x den besonderen Werth fp SO Yel
schwinden rechts alle Glieder vom zweiten an, da die Gróssen
"qe oce o om
Q—í'€.—1n' ut
alle den Faktor x — £, enthalten. Für die Grósse ¢(x): (x — E,) verschwinden
Zühler und Nenner, der Werth dieses Quotienten wird daher qe (5) (Diff.-Rechn.,
§ 12). Somit gewinnt man
UT = 4, e (5);
und hieraus ergiebt sich der gesuchte Zähler A, zu
(61)
2. Ad:
e (51)
In gleicher Weise folgt allgemein
: IC
3. d; — JA
Sind nun sámmtliche & real, so sind auch alle À real und man erhält, wenn
man die À in 1. einsetzt und integrirt
vx) A $C) is *(
5 dx = TE —t) + 522 )x —§,) +. + 12
1 Jr" su (
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9.
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zur Lósung