Интегрирование дробно-рациональных функций.

Рассмотрим интегрирование функций вида , где и ¾ многочлены от . Если степень многочлена больше или равна степени многочлена , то делением на выделяем целую часть ¾ многочлен , т. е. , где степень многочлена меньше степени многочлена . Для интегрирования рациональной дроби , называемой правильной, используется разложение этой дроби на сумму простейших дробей. Вид этого разложения зависит от разложения на множители. Если , где ¾ действительные корни многочлена , а трехчлены не имеют действительных корней, то разложение дроби на сумму простейших дробей ищется в виде

,

где неопределенные коэффициенты находятся следующим образом: правая часть разложения на простейшие дроби приводится к общему знаменателю (им будет многочлен ), и у получившегося в числителе многочлена и у многочлена приравниваются коэффициенты при одинаковых степенях . В результате получается система линейных уравнений, из которой находятся неопределенные коэффициенты.

Пример.

Вычислим . Разложение дроби на сумму простейших дробей ищем в виде . Коэффициенты определяем из равенства

.

Приравнивая коэффициенты при одинаковых степенях , приходим к системе уравнений

Следовательно:

.

Для упрощения вычисления данных интегралов иногда полезно проводить некоторые преобразования, делать замены переменных.

Пример.

.