各位学长,本人学识有限,百思不得解,现将一积分题截图上传,期盼您给与指导。
查阅好多资料,认为该不定积分有无穷积数解,无常规函数解。
对于该不定积分:
∫(x+1)/((x-1)*(x^2 + 1)) dx
可以使用部分分式分解来进行求解。将分母展开得:
(x-1)(x^2+1) = x^3 - x^2 +x -1
因此,可以将分式可以表示为:
(A/(x-1)) + (Bx+C)/(x^2+1)
对于上式中的A,B,C,需要通过加法和消元法来求解。
A * (x^2 + 1) + (Bx + C) * (x - 1) = x + 1
当 x = 1 时,消去 B 和 C,得到 A = 1/2
当 x = 0 时,消去 A 和 C,得到 B = 1/2
当 x = -1 时,消去 A 和 B,得到 C = -1
因此,可以将原不定积分表示为:
∫(x+1)/((x-1)*(x^2 + 1)) dx = 1/2 ∫1/(x-1) dx + 1/2∫(x+1)/(x^2+1) dx
对于左侧的积分,可以使用分部积分法来求解。因此,有:
∫1/(x-1) dx = ln|x-1| + C1
对于右侧的积分,可以使用反正切积分来求解。因此,有:
∫(x+1)/(x^2+1)dx = 1/2*ln(x^2 + 1) + arctan(x) + C2
综合以上两个式子,可得出原不定积分的解:
∫(x+1)/((x-1)*(x^2 + 1)) dx = 1/2 *ln|x-1| + 1/2 *ln(x^2 + 1) + arctan(x) + C
其中,C为常数项。