Trasformare una funzione per integrarla
Tra vari calcoli mi sono trovato con questo integrale:
e ho incontrato difficoltà nel trasformare la funzione integranda in modo da risolvere l'integrale. Ora, Wolframalpha lo calcola trasformando la funzione così:
e mi torna, e l'integrale è molto semplice da risolvere:
Quello che non riesco a fare è appunto capire in modo rapido come scrivere in diversamente la funzione per poterla integrare in modo immediato. Anche ammettendo che mi venga in mente di avere da una parte
Suggerimenti? Grazie per l'aiuto :hi
Aggiunto 17 ore 15 minuti più tardi:
Ah già, non ci avevo pensato, ora è chiaro, grazie mille :)
[math]\int \frac{x^2}{x^2+1}\ dx[/math]
e ho incontrato difficoltà nel trasformare la funzione integranda in modo da risolvere l'integrale. Ora, Wolframalpha lo calcola trasformando la funzione così:
[math]1 - \frac{1}{x^2+1}[/math]
e mi torna, e l'integrale è molto semplice da risolvere:
[math]\int \frac{x^2}{x^2+1}\ dx = \int 1 - \frac{1}{x^2+1}\ dx = x - arctan{x} + c[/math]
Quello che non riesco a fare è appunto capire in modo rapido come scrivere in diversamente la funzione per poterla integrare in modo immediato. Anche ammettendo che mi venga in mente di avere da una parte
[math]\frac{1}{x^2+1}[/math]
per poterla integrare ottenendo [math]arctan{x}[/math]
non capisco quale procedimento usare per ottenere l'altro membro, più che altro perché credo sia utile anche per calcolare molti alti integrali.Suggerimenti? Grazie per l'aiuto :hi
Aggiunto 17 ore 15 minuti più tardi:
Ah già, non ci avevo pensato, ora è chiaro, grazie mille :)
Risposte
Quando lavori con frazioni algebriche, devi sempre ricordarti di riportarle a frazioni irriducibili: questo vuol dire che il grado del numeratore deve essere sempre minore di quello del denominatore. In questo caso basta dividere: infatti usando la regola della divisione tra polinomi ottieni facilmente
da cui
[math]x^2=(1+x^2)\cdot 1-1[/math]
da cui
[math]\frac{x^2}{1+x^2}=1-\frac{1}{1+x^2}[/math]