Question Number 210396 by jirodomo last updated on 08/Aug/24 | ||
![]() | ||
Commented by jirodomo last updated on 08/Aug/24 | ||
![]() | ||
$$\mathrm{applying}\:\mathrm{partial}\:\mathrm{fraction}\:\mathrm{decomposition} \\ $$$$\mathrm{straight}\:\mathrm{away}\:\mathrm{seems}\:\mathrm{impossible}\:\mathrm{here}. \\ $$$$\mathrm{is}\:\mathrm{there}\:\mathrm{other}\:\mathrm{way}?\:\mathrm{im}\:\mathrm{stuck}\:\mathrm{for}\:\mathrm{a}\:\mathrm{few} \\ $$$$\mathrm{months}\:\mathrm{now}. \\ $$ | ||
Commented by jhlombardi last updated on 08/Aug/24 | ||
divide de polinmio of the numbrer by the denominator polinimio | ||
Answered by Frix last updated on 08/Aug/24 | ||
![]() | ||
$$\mathrm{Where}'\mathrm{s}\:\mathrm{the}\:\mathrm{issue}? \\ $$$${x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}=\left({x}−\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{2}} +{x}+\mathrm{1}\right) \\ $$$$\Rightarrow \\ $$$$\int\frac{\mathrm{3}{x}^{\mathrm{5}} −{x}^{\mathrm{4}} +\mathrm{2}{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{12}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}{x}+\mathrm{1}}{\left({x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }{dx}= \\ $$$$=\int\left(\frac{\mathrm{2}\left(\mathrm{2}{x}+\mathrm{1}\right)}{\left({x}^{\mathrm{2}} +{x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }+\frac{\mathrm{2}{x}+\mathrm{1}}{{x}^{\mathrm{2}} +{x}+\mathrm{1}}−\frac{\mathrm{1}}{\left({x}−\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }+\frac{\mathrm{1}}{{x}−\mathrm{1}}\right){dx}= \\ $$$$... \\ $$$$=\frac{{x}^{\mathrm{2}} −{x}+\mathrm{3}}{{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}}+\mathrm{ln}\:\mid{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}\mid\:+{C} \\ $$ | ||
Commented by jirodomo last updated on 08/Aug/24 | ||
![]() | ||
$$\mathrm{How}\:\mathrm{did}\:\mathrm{you}\:\mathrm{find}\:\mathrm{the}\:\mathrm{nominators}\:\mathrm{for}\:\mathrm{those}\:\mathrm{fractions}? \\ $$$$\mathrm{my}\:\mathrm{issue}\:\mathrm{is}\:\mathrm{let}\:\mathrm{the}\:\mathrm{function}\:\mathrm{be} \\ $$$$\frac{{Ax}+{B}}{\left({x}^{\mathrm{2}} +{x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }+\frac{{C}}{\left({x}−\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }+\frac{{Dx}+{E}}{{x}^{\mathrm{2}} +{x}+\mathrm{1}}+\frac{{F}}{{x}−\mathrm{1}} \\ $$$$\mathrm{and}\:\mathrm{I}\:\mathrm{ended}\:\mathrm{up}\:\mathrm{getting}\:\mathrm{equation}\:\mathrm{system} \\ $$$$\mathrm{with}\:\mathrm{6}\:\mathrm{variables}.\:\mathrm{Its}\:\mathrm{mind}\:\mathrm{numbing}. \\ $$$$\mathrm{or}\:\mathrm{did}\:\mathrm{you}\:\mathrm{also}\:\mathrm{go}\:\mathrm{through}\:\mathrm{this}\:\mathrm{way}? \\ $$ | ||
Commented by Frix last updated on 08/Aug/24 | ||
![]() | ||
$$\mathrm{Search}\:\mathrm{the}\:\mathrm{www}\:\mathrm{for}\:\mathrm{Ostrogradski}'\mathrm{s}\:\mathrm{Method} \\ $$$$\mathrm{to}\:\mathrm{see}\:\mathrm{the}\:\mathrm{proof}. \\ $$$$\int\frac{\mathrm{3}{x}^{\mathrm{5}} −{x}^{\mathrm{4}} +\mathrm{2}{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{12}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}{x}+\mathrm{1}}{\left({x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }{dx}= \\ $$$$=\frac{{Ax}^{\mathrm{2}} +{Bx}+{C}}{{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}}+\int\frac{{Dx}^{\mathrm{2}} +{Ex}+{F}}{{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}}{dx} \\ $$$$\mathrm{Now}\:\mathrm{differentiate}\:\mathrm{both}\:\mathrm{sides}: \\ $$$$\frac{\mathrm{3}{x}^{\mathrm{5}} −{x}^{\mathrm{4}} +\mathrm{2}{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{12}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}{x}+\mathrm{1}}{\left({x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }= \\ $$$$=−\frac{{Ax}^{\mathrm{4}} +\mathrm{2}{Bx}^{\mathrm{3}} +\mathrm{3}{Cx}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}{Ax}+{B}}{\left({x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }+ \\ $$$$+\frac{{Dx}^{\mathrm{2}} +{Ex}+{F}}{{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}} \\ $$$$\mathrm{Multiplicate}\:\mathrm{with}\:\left({x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} \:\mathrm{and}\:\mathrm{transform} \\ $$$$\left({D}−\mathrm{3}\right){x}^{\mathrm{5}} \\ $$$$−\left({A}−{E}−\mathrm{1}\right){x}^{\mathrm{4}} \\ $$$$−\left(\mathrm{2}{B}−{F}+\mathrm{2}\right){x}^{\mathrm{3}} \\ $$$$−\left(\mathrm{3}{C}+{D}−\mathrm{12}\right){x}^{\mathrm{2}} \\ $$$$−\left(\mathrm{2}{A}+{E}−\mathrm{2}\right){x} \\ $$$$−\left({B}+{F}+\mathrm{1}\right) \\ $$$$=\mathrm{0} \\ $$$$\Rightarrow{A}=\mathrm{1},\:{B}=−\mathrm{1},\:{C}={D}=\mathrm{3},\:{E}={F}=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{Now}\:\mathrm{we}\:\mathrm{have} \\ $$$$\int\frac{\mathrm{3}{x}^{\mathrm{5}} −{x}^{\mathrm{4}} +\mathrm{2}{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{12}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}{x}+\mathrm{1}}{\left({x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }{dx}= \\ $$$$=\frac{{x}^{\mathrm{2}} −{x}+\mathrm{3}}{{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}}+\mathrm{3}\int\frac{{x}^{\mathrm{2}} }{{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}}{dx} \\ $$ | ||
Commented by jirodomo last updated on 09/Aug/24 | ||
![]() | ||
$$\mathrm{thanks}\:\mathrm{a}\:\mathrm{lot}.\:\mathrm{this}\:\mathrm{is}\:\mathrm{the}\:\mathrm{first}\:\mathrm{time}\:\mathrm{i}\:\mathrm{see} \\ $$$$\mathrm{this}\:\mathrm{method}.\:\mathrm{ill}\:\mathrm{get}\:\mathrm{it}\:\mathrm{to}\:\mathrm{very}\:\mathrm{good}\:\mathrm{use} \\ $$$$\mathrm{next}\:\mathrm{time} \\ $$ | ||
Commented by Frix last updated on 09/Aug/24 | ||
![]() | ||
$$\mathrm{It}'\mathrm{s}\:\mathrm{important}\:\mathrm{to}\:\mathrm{know}\:\mathrm{when}\:\mathrm{it}'\mathrm{s}\:\mathrm{possible} \\ $$$$\mathrm{to}\:\mathrm{use}\:\mathrm{and}\:\mathrm{when}\:\mathrm{not}. \\ $$ | ||