Integrais das frações racionais
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Integrais das frações racionais
Poderiam me ajudar a responder esta questão utilizando integrais de frações racionais?
f(x)= (4x²+13x-9)/(x³+2x²-3x)
f(x)= (4x²+13x-9)/(x³+2x²-3x)
Última edição por Eliel Hoinart em Dom 15 Set 2024, 15:30, editado 2 vez(es)
Eliel Hoinart- Iniciante
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Re: Integrais das frações racionais
\[\mathrm{\int \left(\frac{4x^2+13x-9}{2x^3+x^2-3x}\right) dx=\int\left[\frac{4x^2+13x-9}{x(x-1)(2x+3)}\right] dx=\int\left[\frac{3}{x}+\frac{8}{5(x-1)}-\frac{26}{5(2x+3)}\right] dx}\]
\[\mathrm{\int\left(\frac{4x^2+13x-9}{2x^3+x^2-3x}\right) dx=3\int \left(\frac{1}{x}\right)dx+\frac{8}{5}\int \left(\frac{1}{x-1}\right)dx-\frac{26}{5}\int \left(\frac{1}{2x+3}\right)dx}\]
\[\mathrm{\boxed{\mathrm{\int\left(\frac{4x^2+13x-9}{2x^3+x^2-3x}\right) dx=3ln|x|+\frac{8}{5}ln|x-1|-\frac{13}{5}ln|2x+3|+C}}}\]
Giovana Martins- Grande Mestre
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Re: Integrais das frações racionais
Poderia explicar o porquê do 3, 8, 26 e do 5? Me perdi nessa parte. A proposito, acabei errando em 2x³, era 2x²Giovana Martins escreveu:\[\mathrm{\int \left(\frac{4x^2+13x-9}{2x^3+x^2-3x}\right) dx=\int\left[\frac{4x^2+13x-9}{x(x-1)(2x+3)}\right] dx=\int\left[\frac{3}{x}+\frac{8}{5(x-1)}-\frac{26}{5(2x+3)}\right] dx}\]\[\mathrm{\int\left(\frac{4x^2+13x-9}{2x^3+x^2-3x}\right) dx=3\int \left(\frac{1}{x}\right)dx+\frac{8}{5}\int \left(\frac{1}{x-1}\right)dx-\frac{26}{5}\int \left(\frac{1}{2x+3}\right)dx}\]\[\mathrm{\boxed{\mathrm{\int\left(\frac{4x^2+13x-9}{2x^3+x^2-3x}\right) dx=3ln|x|+\frac{8}{5}ln|x-1|-\frac{13}{5}ln|2x+3|+C}}}\]
Eliel Hoinart- Iniciante
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Giovana Martins gosta desta mensagem
Re: Integrais das frações racionais
Posso sim. A ideia vem da decomposição de funções racionais em frações parciais. Veja:
\[\mathrm{\frac{4x^2+13x-9}{2x^3+x^2-3x}=\frac{4x^2+13x-9}{x(x-1)(2x+3)}}\]
A forma da fração parcial decomposta é dada por:
\[\mathrm{\frac{4x^2+13x-9}{2x^3+x^2-3x}=\frac{a}{x}+\frac{b}{x-1}+\frac{c}{2x+3}=\frac{(2a+2b+c)x^{2}+(a+3b-c)x-3a}{2x^3+x^2-3x}}\]
Da congruência polinomial:
\[\begin{cases}\mathrm{2a+2b+c=3} \\ \mathrm{a+3b-c=13} \\ \mathrm{-3a=-9}\end{cases}\ \therefore\ \mathrm{(a,b,c)=\left(3,\frac{8}{5},-\frac{26}{5}\right)}\]
Deste modo:
\[\mathrm{\frac{4x^2+13x-9}{2x^3+x^2-3x}=\frac{a}{x}+\frac{b}{x-1}+\frac{c}{2x+3}=\frac{3}{x}+\frac{8}{5(x-1)}-\frac{26}{5(2x+3)}}\]
Se houver dúvidas, avise.
A forma da fração parcial decomposta é dada por:
\[\mathrm{\frac{4x^2+13x-9}{2x^3+x^2-3x}=\frac{a}{x}+\frac{b}{x-1}+\frac{c}{2x+3}=\frac{(2a+2b+c)x^{2}+(a+3b-c)x-3a}{2x^3+x^2-3x}}\]
Da congruência polinomial:
\[\begin{cases}\mathrm{2a+2b+c=3} \\ \mathrm{a+3b-c=13} \\ \mathrm{-3a=-9}\end{cases}\ \therefore\ \mathrm{(a,b,c)=\left(3,\frac{8}{5},-\frac{26}{5}\right)}\]
Deste modo:
\[\mathrm{\frac{4x^2+13x-9}{2x^3+x^2-3x}=\frac{a}{x}+\frac{b}{x-1}+\frac{c}{2x+3}=\frac{3}{x}+\frac{8}{5(x-1)}-\frac{26}{5(2x+3)}}\]
Se houver dúvidas, avise.
Giovana Martins- Grande Mestre
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Re: Integrais das frações racionais
Certeza de que a escrita do denominador é x²+2x²-3x?
Não me parece fazer tanto sentido, pois o natural seria escrever 3x²-3x, ao invés da forma como está escrito.
Giovana Martins- Grande Mestre
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Re: Integrais das frações racionais
Entendi, obrigado. Tive que corrigir a questão porque estava errada, era (x³+2x²-3x). Essa mudança altera algo?Giovana Martins escreveu:Posso sim. A ideia vem da decomposição de funções racionais em frações parciais. Veja:\[\mathrm{\frac{4x^2+13x-9}{2x^3+x^2-3x}=\frac{4x^2+13x-9}{x(x-1)(2x+3)}}\]
A forma da fração parcial decomposta é dada por:
\[\mathrm{\frac{4x^2+13x-9}{2x^3+x^2-3x}=\frac{a}{x}+\frac{b}{x-1}+\frac{c}{2x+3}=\frac{(2a+2b+c)x^{2}+(a+3b-c)x-3a}{2x^3+x^2-3x}}\]
Da congruência polinomial:
\[\begin{cases}\mathrm{2a+2b+c=3} \\ \mathrm{a+3b-c=13} \\ \mathrm{-3a=-9}\end{cases}\ \therefore\ \mathrm{(a,b,c)=\left(3,\frac{8}{5},-\frac{26}{5}\right)}\]
Deste modo:
\[\mathrm{\frac{4x^2+13x-9}{2x^3+x^2-3x}=\frac{a}{x}+\frac{b}{x-1}+\frac{c}{2x+3}=\frac{3}{x}+\frac{8}{5(x-1)}-\frac{26}{5(2x+3)}}\]
Se houver dúvidas, avise.
Última edição por Eliel Hoinart em Dom 15 Set 2024, 15:36, editado 1 vez(es)
Eliel Hoinart- Iniciante
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Giovana Martins gosta desta mensagem
Re: Integrais das frações racionais
Então, eu que acabei confundido duas questões, mas terminei de corrigir, o certo seria x³+2x²-3xGiovana Martins escreveu:Certeza de que a escrita do denominador é x²+2x²-3x?Não me parece fazer tanto sentido, pois o natural seria escrever 3x²-3x, ao invés da forma como está escrito.
Eliel Hoinart- Iniciante
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Giovana Martins gosta desta mensagem
Re: Integrais das frações racionais
Ah, sem problemas. Do jeito como está o enunciado atual a resposta será:
\[\mathrm{\boxed{\mathrm{\int\left(\frac{4x^2+13x-9}{x^3+2x^2-3x}\right) dx=3ln|x|+2ln|x-1|-ln|x+3|+C}}}\]
E o método de resolução é igual ao que eu postei.
Veja se você consegue desenvolver. Do contrário, avise.
Giovana Martins- Grande Mestre
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