sábado, 14 de noviembre de 2015

     

      Descomposición en factores simples :

    Descomposición de fracciones algebraicas en factores simples si consideramos integrales de la forma $ \int$$ {\frac{P(x)}{Q(x)}}$, donde P(x) y Q(x) dx son polinomios en x. Si el grado de P(x) es mayor que el de Q(x), Efectuamos la división de polinomios. Si C(x) es el cociente, y R(x) el resto, será:
$\displaystyle \int$$\displaystyle {\frac{P(x)}{Q(x)}}$dx = $\displaystyle \int$C(xdx + $\displaystyle \int$$\displaystyle {\frac{R(x)}{Q(x)}}$dx
Sea pues el grado de P(x) menor que el de Q(x).
Efectuamos la descomposición de Q(x) en la forma:
        Q(x) = (x - a1).(x - a2)...(x - an)       

  • - Si las raíces del polinomio, ai, son reales y distintas, identificamos el integrando con la siguiente suma de fracciones simples:

                                                               $ {\frac{P(x)}{Q(x)}}$ = $ {\frac{A_{1}}{x-a_{1}}}$ + $ {\frac{A_{2}}{x-a_{2}}}$ + .. + $ {\frac{A_{n}}{x-a_{n}}}$        
       Determinamos el valor de los Ai efectuando la suma de fracciones:       
                   $ {\frac{P(x)}{Q(x)}}$ = $ {\frac{A_{1}(x-a_{2})..(x-a_{n})+A_{2}(x-a_{1}%%
)..(x-a_{n})+..A_{n}(x-a_{1})..(x-a_{n-1})}{Q(x)}}$        
       E identificando los coeficientes de los polinomios de los dos numeradores. La integral quedará:
$\displaystyle \int$$\displaystyle {\frac{P(x)}{Q(x)}}$dx = A1ln(x - a1) + A2ln(x - a2) + .. + Anln(x - an)
   Ejemplo: $ \int$$ {\frac{x^{4}-4x^{2}+x+1}{x^{3}+x^{2}-4x-4}}$dx. Como el grado del numerador es mayor que el del denominador,      efectuamos la división, obteniendo: 

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