Semplice integrazione per parti.

lapoalberto77
salve,

ho questo semplice integrale da risolvere per parti:
$\intxsin5x dx$
risultato: $1/25*(sin5x-5xcos5x)+c$

ho ipotizzato:
$f'(x)=sin5x$, $f(x)=-cos5x$
$g(x)=x$, $g'(x)=1$

ho risolto in questo modo, ma non va bene.... cosa c'è che non va?
ecco i miei passaggi:
$-cos5x*x-\int-cos5x$
$-cos5x*x+\intcos5x$
$-cos5x*x+1/5* \int5cos5x$
$-cos5x*x+1/5sin5x+c$

spero possiate cortesemente aiutarmi,
mille grazie.

Risposte
lapoalberto77
ho seguito la seguente "regola":
$\int f'(x)g(x) dx = f(x)g(x)-\intf(x)g'(x) dx$

ma nonstante tutto non mi ritrovo nel risultato....

adaBTTLS1
"lapoalberto77":
salve,

ho questo semplice integrale da risolvere per parti:
$\intxsin5x dx$
risultato: $1/25*(sin5x-5xcos5x)+c$

ho ipotizzato:
$f'(x)=sin5x$, $f(x)=-cos5x$ correggo $f(x)=-1/5cos5x$
$g(x)=x$, $g'(x)=1$

ho risolto in questo modo, ma non va bene.... cosa c'è che non va?
ecco i miei passaggi: ricorretti in base alla correzione precedente
$-1/5cos5x*x-\int-1/5cos5x$
$-1/5cos5x*x+1/5\intcos5x$
$-1/5cos5x*x+1/5*1/5* \int5cos5x$
$-1/5cos5x*x+1/25sin5x+c$
$1/25*(sin5x-5cos5x)+c$

spero possiate cortesemente aiutarmi,
mille grazie.

spero sia chiaro.
una domanda: come hai fatto nell'ultimo passaggio a modificare moltiplicando e dividendo per 5 e a non accorgerti dell'errore precedente?

lapoalberto77
$f(x)=-cos5x$ correggo $f(x)=-1/5cos5x$


non mi è chiaro. perchè quel 1/5?

leena1
La risposta è facile, prova a fare la derivata delle due funzioni:
$f(x)=-1/5cos5x$ e $f(x)=-cos5x$
controlla quale delle due ha la derivata $f'(x)=sin5x$

lapoalberto77
se considero invece questo integrale:
(tutti molto semplici, dal momento che non vorrei sbagliarmi già dalle basi....)
$\int(x^3)/(1+x^2)dx$
qui ho la funzione al denominatore
e posso ottenere la sua derivata al numeratore facendo così:
$x^2/2\int2/x^2*x^3/(1+x^2)dx$
infatti all'interno ottengo:
$x^2/2\int(2x)/(1+x^2)dx$
dove $2x$ è la derivta della funzione considerata.

ottengo infine:
$x^2/2*log(1+x^2)+c$

ma dovrei ottenere:
$x^2/2-(log(1+x^2))/2+c$

perchè non ottengo quel risultato? dove sbaglio?

mille grazie ancora.

leena1
Per questo
$\int(x^3)/(1+x^2)dx$
puoi utilizzare la divisione tra polinomi.. Ti vengono degli integrali immediati..

giammaria2
@ lapoalberto77: se non capisco male, nel tuo primo passaggio hai portato $x^2/2$ fuori dal segno di integrale: guarda che questo è lecito solo per i fattori costanti, e il tuo non lo è.
Giusto invece il suggerimento di leena; la divisione può essere fatta molto rapidamente notando che $x^3=x^3+x-x=x(x^2+1)-x$

Aliseo1
Ricordati @lapoalberto77, quando hai una funzione razionale del tipo $ F(x)=f(x)/g(x) $, dove $f(x)$ e $g(x)$ sono dei polinomi e il grado di $f(x)$ è maggiore o al massimo uguale al grado di $g(x)$, puoi sempre esprimere la funzione razionale $F(x)$ come somma di un polinomio e di una funzione razionale ... e questo è proprio il tuo caso. Infatti, se fai la semplice divisione tra il numeratore e il denominatore (come ti ha detto leena), avrai che

$ x^3/(x^2+1)=x-x/(x^2+1) $. Quindi

$ \int x^3/(x^2+1)dx=\int xdx - \int x/(x^2+1)dx $. Ora il primo è immediato, il secondo nota che il numeratore è la derivata del denominatore, per meno di una costante pari a 2. Questo significa che moltiplichi e dividi per 2 il secondo integrale, per avere

$ \int x^3/(x^2+1)dx=\int xdx - 1/2*\int 2x/(x^2+1)dx=x^2/2-1/2*log(x^2+1) + c $, con $c in R$. ok? se hai qualke altro dubbio fai uno squillo :wink:

blackbishop13
Io un dubbio l'avrei al riguardo, ma non per l'integrale.

Come si fa la divisione tra un polinomio di terzo grado e uno di secondo?
In questo caso si può anche andare per intuizione,ma com'è il metodo?

adaBTTLS1
non conosci l'algoritmo della divisione?
è un po' difficile renderlo "visibile" qui. puoi provare a cercare in internet... o nei libri di algebra del primo superiore!
ti dico a parole come si procederebbe in questo caso, spero di rendere l'idea.
$(x^3) : (x^2+1)$
$x^3/x^2=x -> x " e' il primo termine del quoziente"$
$x*(x^2+1)=x^3+x$ -> termine da sottrarre al dividendo
$x^3-x^3-x=-x " e' il primo resto parziale, che ha grado minore del divisore, quindi mi fermo qui, e' il resto totale"$
altrimenti si sarebbe andati avanti con la divisione tra il termine di grado massimo del resto parziale e il termine di grado massimo del divisore, finché il resto non avesse avuto grado strettamente minore del divisore.
poi con la regola della divisione:
$"dividendo"="divisore"*"quoziente"+"resto"$ ho $"frazione"="quoziente"+("resto")/("denominatore")$, cioè:

$(x^3)/(x^2+1)=x-x/(x^2+1)$, dove il primo x è il quoziente e il secondo (-x) è il resto.
spero di essermi spiegata. ciao.

leena1

adaBTTLS1
che figura! :oops:
grazie, leena, avevo dimenticato che era già stato pubblicato!

leena1
Ma figurati, sei sempre così in gamba.. Non avevo visto la tua risposta per questo ho lasciato quel link. ;)

adaBTTLS1
grazie per i complimenti, ma non preoccuparti:
ce l'ho con la mia testa, perché faccio parte dei collaboratori e mi doveva venire in mente che si poteva almeno aggiungere quel riferimento!

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