Calcolo Esempi
∫x2+1x2-1dx∫x2+1x2−1dx
Passaggio 1
Passaggio 1.1
Imposta i polinomi da dividere. Se non c'è un termine per ogni esponente, inseriscine uno con un valore di 00.
x2x2 | + | 0x0x | - | 11 | x2x2 | + | 0x0x | + | 11 |
Passaggio 1.2
Dividi il termine di ordine più alto nel dividendo x2x2 per il termine di ordine più alto nel divisore x2x2.
11 | |||||||||||
x2x2 | + | 0x0x | - | 11 | x2x2 | + | 0x0x | + | 11 |
Passaggio 1.3
Moltiplica il nuovo quoziente per il divisore.
11 | |||||||||||
x2x2 | + | 0x0x | - | 11 | x2x2 | + | 0x0x | + | 11 | ||
+ | x2x2 | + | 00 | - | 11 |
Passaggio 1.4
L'espressione deve essere sottratta dal dividendo; quindi, cambia tutti i segni in x2+0-1x2+0−1
11 | |||||||||||
x2x2 | + | 0x0x | - | 11 | x2x2 | + | 0x0x | + | 11 | ||
- | x2x2 | - | 00 | + | 11 |
Passaggio 1.5
Dopo aver cambiato i segni, somma l'ultimo dividendo del polinomio moltiplicato per trovare il nuovo dividendo.
11 | |||||||||||
x2x2 | + | 0x0x | - | 11 | x2x2 | + | 0x0x | + | 11 | ||
- | x2x2 | - | 00 | + | 11 | ||||||
+ | 22 |
Passaggio 1.6
La risposta finale è il quoziente più il resto sopra il divisore.
∫1+2x2-1dx∫1+2x2−1dx
∫1+2x2-1dx∫1+2x2−1dx
Passaggio 2
Dividi il singolo integrale in più integrali.
∫dx+∫2x2-1dx∫dx+∫2x2−1dx
Passaggio 3
Applica la regola costante.
x+C+∫2x2-1dxx+C+∫2x2−1dx
Passaggio 4
Poiché 22 è costante rispetto a xx, sposta 22 fuori dall'integrale.
x+C+2∫1x2-1dxx+C+2∫1x2−1dx
Passaggio 5
Passaggio 5.1
Scomponi la frazione e moltiplica per il comune denominatore.
Passaggio 5.1.1
Scomponi la frazione.
Passaggio 5.1.1.1
Riscrivi 11 come 1212.
1x2-121x2−12
Passaggio 5.1.1.2
Poiché entrambi i termini sono dei quadrati perfetti, fattorizza utilizzando la formula della differenza di quadrati, a2-b2=(a+b)(a-b)a2−b2=(a+b)(a−b) dove a=xa=x e b=1b=1.
1(x+1)(x-1)1(x+1)(x−1)
1(x+1)(x-1)1(x+1)(x−1)
Passaggio 5.1.2
Per ciascun fattore nel denominatore, crea una nuova frazione usando il fattore come denominatore e un valore sconosciuto come numeratore. Poiché il fattore nel denominatore è lineare, inserisci una singola variabile al suo posto AA.
Ax+1Ax+1
Passaggio 5.1.3
Per ciascun fattore nel denominatore, crea una nuova frazione usando il fattore come denominatore e un valore sconosciuto come numeratore. Poiché il fattore nel denominatore è lineare, inserisci una singola variabile al suo posto BB.
Ax+1+Bx-1Ax+1+Bx−1
Passaggio 5.1.4
Moltiplica ogni frazione nell'equazione per il denominatore dell'espressione originale. In questo caso, il denominatore è (x+1)(x-1)(x+1)(x−1).
1(x+1)(x-1)(x+1)(x-1)=(A)(x+1)(x-1)x+1+(B)(x+1)(x-1)x-11(x+1)(x−1)(x+1)(x−1)=(A)(x+1)(x−1)x+1+(B)(x+1)(x−1)x−1
Passaggio 5.1.5
Elimina il fattore comune di x+1x+1.
Passaggio 5.1.5.1
Elimina il fattore comune.
1(x+1)(x-1)(x+1)(x-1)=(A)(x+1)(x-1)x+1+(B)(x+1)(x-1)x-11(x+1)(x−1)(x+1)(x−1)=(A)(x+1)(x−1)x+1+(B)(x+1)(x−1)x−1
Passaggio 5.1.5.2
Riscrivi l'espressione.
1(x-1)x-1=(A)(x+1)(x-1)x+1+(B)(x+1)(x-1)x-11(x−1)x−1=(A)(x+1)(x−1)x+1+(B)(x+1)(x−1)x−1
1(x-1)x-1=(A)(x+1)(x-1)x+1+(B)(x+1)(x-1)x-11(x−1)x−1=(A)(x+1)(x−1)x+1+(B)(x+1)(x−1)x−1
Passaggio 5.1.6
Elimina il fattore comune di x-1x−1.
Passaggio 5.1.6.1
Elimina il fattore comune.
1(x-1)x-1=(A)(x+1)(x-1)x+1+(B)(x+1)(x-1)x-11(x−1)x−1=(A)(x+1)(x−1)x+1+(B)(x+1)(x−1)x−1
Passaggio 5.1.6.2
Riscrivi l'espressione.
1=(A)(x+1)(x-1)x+1+(B)(x+1)(x-1)x-11=(A)(x+1)(x−1)x+1+(B)(x+1)(x−1)x−1
1=(A)(x+1)(x-1)x+1+(B)(x+1)(x-1)x-11=(A)(x+1)(x−1)x+1+(B)(x+1)(x−1)x−1
Passaggio 5.1.7
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 5.1.7.1
Elimina il fattore comune di x+1x+1.
Passaggio 5.1.7.1.1
Elimina il fattore comune.
1=A(x+1)(x-1)x+1+(B)(x+1)(x-1)x-11=A(x+1)(x−1)x+1+(B)(x+1)(x−1)x−1
Passaggio 5.1.7.1.2
Dividi (A)(x-1)(A)(x−1) per 11.
1=(A)(x-1)+(B)(x+1)(x-1)x-11=(A)(x−1)+(B)(x+1)(x−1)x−1
1=(A)(x-1)+(B)(x+1)(x-1)x-11=(A)(x−1)+(B)(x+1)(x−1)x−1
Passaggio 5.1.7.2
Applica la proprietà distributiva.
1=Ax+A⋅-1+(B)(x+1)(x-1)x-11=Ax+A⋅−1+(B)(x+1)(x−1)x−1
Passaggio 5.1.7.3
Sposta -1−1 alla sinistra di AA.
1=Ax-1⋅A+(B)(x+1)(x-1)x-11=Ax−1⋅A+(B)(x+1)(x−1)x−1
Passaggio 5.1.7.4
Riscrivi -1A−1A come -A−A.
1=Ax-A+(B)(x+1)(x-1)x-11=Ax−A+(B)(x+1)(x−1)x−1
Passaggio 5.1.7.5
Elimina il fattore comune di x-1x−1.
Passaggio 5.1.7.5.1
Elimina il fattore comune.
1=Ax-A+(B)(x+1)(x-1)x-11=Ax−A+(B)(x+1)(x−1)x−1
Passaggio 5.1.7.5.2
Dividi (B)(x+1)(B)(x+1) per 11.
1=Ax-A+(B)(x+1)1=Ax−A+(B)(x+1)
1=Ax-A+(B)(x+1)1=Ax−A+(B)(x+1)
Passaggio 5.1.7.6
Applica la proprietà distributiva.
1=Ax-A+Bx+B⋅11=Ax−A+Bx+B⋅1
Passaggio 5.1.7.7
Moltiplica BB per 11.
1=Ax-A+Bx+B1=Ax−A+Bx+B
1=Ax-A+Bx+B1=Ax−A+Bx+B
Passaggio 5.1.8
Sposta -A−A.
1=Ax+Bx-A+B1=Ax+Bx−A+B
1=Ax+Bx-A+B1=Ax+Bx−A+B
Passaggio 5.2
Crea equazioni per le variabili della frazione parziale e usali per impostare un sistema di equazioni.
Passaggio 5.2.1
Crea un'equazione per le variabili della frazione parziale equiparando i coefficienti di xx da ogni lato dell'equazione. Affinché l'equazione sia tale, i coefficienti equivalenti su ogni lato dell'equazione devono essere uguali.
0=A+B0=A+B
Passaggio 5.2.2
Crea un'equazione per le variabili della frazione parziale equiparando i coefficienti dei termini che non contengono xx. Affinché l'equazione sia uguale, i coefficienti equivalenti su ogni lato dell'equazione devono essere uguali.
1=-1A+B1=−1A+B
Passaggio 5.2.3
Imposta il sistema di equazioni per trovare i coefficienti delle frazioni parziali.
0=A+B0=A+B
1=-1A+B1=−1A+B
0=A+B0=A+B
1=-1A+B1=−1A+B
Passaggio 5.3
Risolvi il sistema di equazioni.
Passaggio 5.3.1
Risolvi per AA in 0=A+B0=A+B.
Passaggio 5.3.1.1
Riscrivi l'equazione come A+B=0A+B=0.
A+B=0A+B=0
1=-1A+B1=−1A+B
Passaggio 5.3.1.2
Sottrai BB da entrambi i lati dell'equazione.
A=-BA=−B
1=-1A+B1=−1A+B
A=-BA=−B
1=-1A+B1=−1A+B
Passaggio 5.3.2
Sostituisci tutte le occorrenze di AA con -B−B in ogni equazione.
Passaggio 5.3.2.1
Sostituisci tutte le occorrenze di AA in 1=-1A+B1=−1A+B con -B−B.
1=-1(-B)+B1=−1(−B)+B
A=-BA=−B
Passaggio 5.3.2.2
Semplifica il lato destro.
Passaggio 5.3.2.2.1
Semplifica -1(-B)+B−1(−B)+B.
Passaggio 5.3.2.2.1.1
Moltiplica -1(-B)−1(−B).
Passaggio 5.3.2.2.1.1.1
Moltiplica -1−1 per -1−1.
1=1B+B1=1B+B
A=-BA=−B
Passaggio 5.3.2.2.1.1.2
Moltiplica BB per 11.
1=B+B1=B+B
A=-BA=−B
1=B+B1=B+B
A=-BA=−B
Passaggio 5.3.2.2.1.2
Somma BB e BB.
1=2B1=2B
A=-BA=−B
1=2B1=2B
A=-BA=−B
1=2B1=2B
A=-BA=−B
1=2B1=2B
A=-BA=−B
Passaggio 5.3.3
Risolvi per BB in 1=2B1=2B.
Passaggio 5.3.3.1
Riscrivi l'equazione come 2B=12B=1.
2B=12B=1
A=-BA=−B
Passaggio 5.3.3.2
Dividi per 22 ciascun termine in 2B=12B=1 e semplifica.
Passaggio 5.3.3.2.1
Dividi per 22 ciascun termine in 2B=12B=1.
2B2=122B2=12
A=-BA=−B
Passaggio 5.3.3.2.2
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 5.3.3.2.2.1
Elimina il fattore comune di 22.
Passaggio 5.3.3.2.2.1.1
Elimina il fattore comune.
2B2=122B2=12
A=-BA=−B
Passaggio 5.3.3.2.2.1.2
Dividi BB per 11.
B=12B=12
A=-BA=−B
B=12B=12
A=-BA=−B
B=12B=12
A=-BA=−B
B=12B=12
A=-BA=−B
B=12B=12
A=-BA=−B
Passaggio 5.3.4
Sostituisci tutte le occorrenze di BB con 1212 in ogni equazione.
Passaggio 5.3.4.1
Sostituisci tutte le occorrenze di BB in A=-BA=−B con 1212.
A=-(12)A=−(12)
B=12B=12
Passaggio 5.3.4.2
Semplifica il lato destro.
Passaggio 5.3.4.2.1
Moltiplica -1−1 per 1212.
A=-12A=−12
B=12B=12
A=-12A=−12
B=12B=12
A=-12A=−12
B=12B=12
Passaggio 5.3.5
Elenca tutte le soluzioni.
A=-12,B=12A=−12,B=12
A=-12,B=12A=−12,B=12
Passaggio 5.4
Sostituisci ogni coefficiente della frazione parziale in Ax+1+Bx-1Ax+1+Bx−1 con i valori trovati per AA e BB.
-12x+1+12x-1−12x+1+12x−1
Passaggio 5.5
Semplifica.
Passaggio 5.5.1
Moltiplica il numeratore per il reciproco del denominatore.
-12⋅1x+1+12x-1−12⋅1x+1+12x−1
Passaggio 5.5.2
Moltiplica 1x+11x+1 per 1212.
-1(x+1)⋅2+12x-1−1(x+1)⋅2+12x−1
Passaggio 5.5.3
Sposta 22 alla sinistra di x+1x+1.
-12(x+1)+12x-1−12(x+1)+12x−1
Passaggio 5.5.4
Moltiplica il numeratore per il reciproco del denominatore.
-12(x+1)+12⋅1x-1−12(x+1)+12⋅1x−1
Passaggio 5.5.5
Moltiplica 1212 per 1x-11x−1.
x+C+2∫-12(x+1)+12(x-1)dxx+C+2∫−12(x+1)+12(x−1)dx
x+C+2∫-12(x+1)+12(x-1)dxx+C+2∫−12(x+1)+12(x−1)dx
x+C+2∫-12(x+1)+12(x-1)dxx+C+2∫−12(x+1)+12(x−1)dx
Passaggio 6
Dividi il singolo integrale in più integrali.
x+C+2(∫-12(x+1)dx+∫12(x-1)dx)x+C+2(∫−12(x+1)dx+∫12(x−1)dx)
Passaggio 7
Poiché -1−1 è costante rispetto a xx, sposta -1−1 fuori dall'integrale.
x+C+2(-∫12(x+1)dx+∫12(x-1)dx)x+C+2(−∫12(x+1)dx+∫12(x−1)dx)
Passaggio 8
Poiché 1212 è costante rispetto a xx, sposta 1212 fuori dall'integrale.
x+C+2(-(12∫1x+1dx)+∫12(x-1)dx)x+C+2(−(12∫1x+1dx)+∫12(x−1)dx)
Passaggio 9
Passaggio 9.1
Sia u1=x+1u1=x+1. Trova du1dxdu1dx.
Passaggio 9.1.1
Differenzia x+1x+1.
ddx[x+1]ddx[x+1]
Passaggio 9.1.2
Secondo la regola della somma, la derivata di x+1x+1 rispetto a xx è ddx[x]+ddx[1]ddx[x]+ddx[1].
ddx[x]+ddx[1]ddx[x]+ddx[1]
Passaggio 9.1.3
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che ddx[xn]ddx[xn] è nxn-1nxn−1 dove n=1n=1.
1+ddx[1]1+ddx[1]
Passaggio 9.1.4
Poiché 11 è costante rispetto a xx, la derivata di 11 rispetto a xx è 00.
1+01+0
Passaggio 9.1.5
Somma 11 e 00.
11
11
Passaggio 9.2
Riscrivi il problema utilizzando u1u1 e du1du1.
x+C+2(-12∫1u1du1+∫12(x-1)dx)x+C+2(−12∫1u1du1+∫12(x−1)dx)
x+C+2(-12∫1u1du1+∫12(x-1)dx)x+C+2(−12∫1u1du1+∫12(x−1)dx)
Passaggio 10
L'integrale di 1u11u1 rispetto a u1u1 è ln(|u1|)ln(|u1|).
x+C+2(-12(ln(|u1|)+C)+∫12(x-1)dx)x+C+2(−12(ln(|u1|)+C)+∫12(x−1)dx)
Passaggio 11
Poiché 1212 è costante rispetto a xx, sposta 1212 fuori dall'integrale.
x+C+2(-12(ln(|u1|)+C)+12∫1x-1dx)x+C+2(−12(ln(|u1|)+C)+12∫1x−1dx)
Passaggio 12
Passaggio 12.1
Sia u2=x-1u2=x−1. Trova du2dxdu2dx.
Passaggio 12.1.1
Differenzia x-1x−1.
ddx[x-1]ddx[x−1]
Passaggio 12.1.2
Secondo la regola della somma, la derivata di x-1x−1 rispetto a xx è ddx[x]+ddx[-1]ddx[x]+ddx[−1].
ddx[x]+ddx[-1]ddx[x]+ddx[−1]
Passaggio 12.1.3
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che ddx[xn]ddx[xn] è nxn-1nxn−1 dove n=1n=1.
1+ddx[-1]1+ddx[−1]
Passaggio 12.1.4
Poiché -1−1 è costante rispetto a xx, la derivata di -1−1 rispetto a xx è 00.
1+01+0
Passaggio 12.1.5
Somma 11 e 00.
11
11
Passaggio 12.2
Riscrivi il problema utilizzando u2u2 e du2du2.
x+C+2(-12(ln(|u1|)+C)+12∫1u2du2)x+C+2(−12(ln(|u1|)+C)+12∫1u2du2)
x+C+2(-12(ln(|u1|)+C)+12∫1u2du2)x+C+2(−12(ln(|u1|)+C)+12∫1u2du2)
Passaggio 13
L'integrale di 1u21u2 rispetto a u2u2 è ln(|u2|)ln(|u2|).
x+C+2(-12(ln(|u1|)+C)+12(ln(|u2|)+C))x+C+2(−12(ln(|u1|)+C)+12(ln(|u2|)+C))
Passaggio 14
Semplifica.
x+2(-12ln(|u1|)+12ln(|u2|))+Cx+2(−12ln(|u1|)+12ln(|u2|))+C
Passaggio 15
Passaggio 15.1
Sostituisci tutte le occorrenze di u1u1 con x+1x+1.
x+2(-12ln(|x+1|)+12ln(|u2|))+Cx+2(−12ln(|x+1|)+12ln(|u2|))+C
Passaggio 15.2
Sostituisci tutte le occorrenze di u2u2 con x-1x−1.
x+2(-12ln(|x+1|)+12ln(|x-1|))+Cx+2(−12ln(|x+1|)+12ln(|x−1|))+C
x+2(-12ln(|x+1|)+12ln(|x-1|))+Cx+2(−12ln(|x+1|)+12ln(|x−1|))+C
Passaggio 16
Passaggio 16.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 16.1.1
ln(|x+1|)ln(|x+1|) e 1212.
x+2(-ln(|x+1|)2+12ln(|x-1|))+Cx+2(−ln(|x+1|)2+12ln(|x−1|))+C
Passaggio 16.1.2
1212 e ln(|x-1|)ln(|x−1|).
x+2(-ln(|x+1|)2+ln(|x-1|)2)+Cx+2(−ln(|x+1|)2+ln(|x−1|)2)+C
x+2(-ln(|x+1|)2+ln(|x-1|)2)+Cx+2(−ln(|x+1|)2+ln(|x−1|)2)+C
Passaggio 16.2
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
x+2-ln(|x+1|)+ln(|x-1|)2+Cx+2−ln(|x+1|)+ln(|x−1|)2+C
Passaggio 16.3
Elimina il fattore comune di 22.
Passaggio 16.3.1
Elimina il fattore comune.
x+2-ln(|x+1|)+ln(|x-1|)2+Cx+2−ln(|x+1|)+ln(|x−1|)2+C
Passaggio 16.3.2
Riscrivi l'espressione.
x-ln(|x+1|)+ln(|x-1|)+Cx−ln(|x+1|)+ln(|x−1|)+C
x-ln(|x+1|)+ln(|x-1|)+Cx−ln(|x+1|)+ln(|x−1|)+C
x-ln(|x+1|)+ln(|x-1|)+Cx−ln(|x+1|)+ln(|x−1|)+C