有理分式的拆解技巧

相信大家都不会陌生,经常遇见含有这些分式的积分类型
现在说说有哪些技巧可以简单应付

一个真分式,分子的次数 < 分母的次数
我们把一个真分式拆解为几个小分式,通常第一步会先把分母进行因式分解,然后按照那个因式分裂为小分式

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对于小分式,分子的次数 总会 比分母的次数少1次方deg(分子) = deg(分母) - 1
例如分母是二阶ax^2+bx+c,则分子为Ax+B
若分母是一阶ax+b,则分子为常数A

不过,对于高阶极点来说,小分式的个数 = 分母的因式个数
例如(x + 5)^3,因式为(x + 5)^3,(x + 5)^2,(x + 5),共三个因式
(x2+4)4,因式为(x2+4)4,(x2+4)3,(x2+4)2,(x^2+4),共四个因式

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常用的方法无非都是那几种:
添项减项法:这个方法对1/[(x+a)(x+b)]型有效
待定系数法:即小分式通分后,把分子与原式的分子恒等,从而解出对应系数
留数法:即通过消去零因式来解出系数,分母要求为线性(ax+b)型因式,可以是高阶极点
这个方法其实跟z变换类似

添项减项法 和 待定系数法:


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留数法:


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留数法对于一次因式,一阶极点的因式时最好用的
例如:


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而待定系数法,则需要对联立多元方程有很好的运算技巧
通常对于二次或以上的因式最好用
例如:


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下面是练习,你们可以试试:


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如果分子的次数 ≥ 分母的次数,这是假分式,设法自然会有些改变

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这个可依旧运用待定系数法:


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或者多项式除法:


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