Algebra

Analyse

Bewijzen

De grafische rekenmachine

Discrete wiskunde

Fundamenten

Hulpmiddelen

Meetkunde

Oppervlakte en inhoud

Plaatjes en verhalen

Rekenen

Schoolwiskunde

Statistiek en kansrekenen

Telproblemen

Toegepaste wiskunde

Van alles en nog wat

Wiskundeleraar


\require{AMSmath}

4. Primitiveren van rationale functies

Definitie

Gegeven de polynomen van graad n en m:

$
\eqalign{
  & p(x) = a_n x^n  + a_{n - 1} x^{n - 1}  + ... + a_1 x + a_0 \,\,en  \cr
  & q(x) = b_m x^m  + b_{m - 1} x^{m - 1}  + ... + b_1 x + b_0 \,\,\,(a_n  \ne 0\,\,en\,\,b_m  \ne 0) \cr}
$

Dan heet $\eqalign{
f:x \to \frac{{p(x)}}
{{q(x)}}}
$ een rationale functie.

$f$ is gedefinieerd in alle $x$ waar $q(x)\ne0$. Polynomen noemt men ook wel gehele rationale functies.

Het primitiveren van polynomen is geen probleem.

$
\int {\left( {\sum\limits_{k = 0}^n {a_k x^k } } \right)} \,dx = \sum\limits_{k = 0}^n {\frac{{a_k }}
{{k + 1}}x^{k + 1}  + K}
$

Er is ook een methode om de primitieve te bepalen van een willekeurige rationale functie. Hierbij schrijf je f als een lineaire combinatie van 'elementaire' rationale functies waarvan men de primitieven kent. Dit heet Breuksplitsen.

Voorbeeld 1

$
\eqalign{
  & \int\limits_0^{e - 1} {\frac{{x - 1}}
{{x + 1}}} \,dx =   \cr
  & \int\limits_0^{e - 1} {\frac{{x + 1 - 2}}
{{x + 1}}} \,dx =   \cr
  & \int\limits_0^{e - 1} {1 - \frac{2}
{{x + 1}}} \,dx =   \cr
  & \left[ {x - 2\ln \left( {x + 1} \right)} \right]_0^{e - 1}  =   \cr
  & e - 1 - 2\ln \left( {e - 1 + 1} \right) =   \cr
  & e - 3 \cr}
$

Voorbeeld 2

$
\eqalign{
  & Gevraagd:\int {\frac{{x^3 }}
{{x + 1}}dx}   \cr
  & x + 1/x^3 \backslash x^2  - x + 1  \cr
  & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\underline {\,\,x^3  + x^2 }   \cr
  & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, - x^2   \cr
  & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\underline { - x^2  - x}   \cr
  & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,x  \cr
  & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\underline {x + 1}   \cr
  & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, - 1  \cr
  & \frac{{x^3 }}
{{x + 1}} = x^2  - x + 1 - \frac{1}
{{x + 1}}  \cr
  & \int {\frac{{x^3 }}
{{x + 1}}dx = \int {x^2  - x + 1 - \frac{1}
{{x + 1}}} } \,dx = \frac{1}
{3}x^3  - \frac{1}
{2}x^2  + x - \ln \left( {x + 1} \right) \cr}
$


©2004-2023 WisFaq