Integrale indefinito

Darèios89
[tex]\int\frac{1}{x^2}arctg(x^2)[/tex]

Come suggerite di procedere?
Mi verrebbe da pensare per parti, ma non so cosa scegliere come fattore differenziale...e finito.

Risposte
gugo82
Scusa, ma tra [tex]$\frac{1}{x^2}$[/tex] ed [tex]$\arctan x^2$[/tex] ce n'è una sola che sai integrare "ad occhio"...
Quindi dov'è il problema della scelta?

Darèios89
Dovrei porre:

[tex]f(x)=\arctan(x^2)[/tex] [tex]f'(x)=\frac{2x}{1+x^4}[/tex]

[tex]g(x)=-\frac{1}{x}[/tex] [tex]g'(x)=\frac{1}{x^2}[/tex]

Se non ho fatto errori...

guybrush1989
"Darèios89":
Dovrei porre:

[tex]f(x)=\arctan(x^2)[/tex] [tex]f'(x)=\frac{2x}{1+x^4}[/tex]

[tex]g(x)=-\frac{1}{x}[/tex] [tex]g'(x)=\frac{1}{x^2}[/tex]

Se non ho fatto errori...

esatto

guybrush1989
http://www.wolframalpha.com/input/?i=in ... 28%281%2Fx^2%29*arctg%28x^2%29
copia tutto e fai show steps

Darèios89
Mh, io sono arrivato qui:

[tex]-\frac{\arctan(x^2)}{x}-\int-\frac{2x}{x(1+x^4)}[/tex]

Secondo voi è corretto?

Se si intravedo un [tex]\arctan(x^2)[/tex]
Il problema è come ottenerlo spezzando l'integrale....

adaBTTLS1
è corretto il calcolo, ma purtroppo ti si semplifica la $x$ e quindi se $x^4$ fosse il quadrato dell'argomento dell'arcotangente ti mancherebbe la derivata di $x^2$.
ti viene un integrale che è già stato "risolto" più volte sul forum: devi scomporre con un artificio il denominatore.

$1+x^4+2x^2-2x^2=(1+x^2)^2-(sqrt2x)^2= ... $

Darèios89
Emh...non capisco per ottenere cosa...cioè lo scopo sarebbe scomporre per ottenere cosa esattamente?

adaBTTLS1
per utilizzare il metodo di integrazione per fratti semplici: scomponendolo, vengono due termini di secondo grado irriducibili:
devi porre

$(Ax+B)/("primo fattore")+(Cx+D)/("secondo fattore") -= 2/(1+x^4)$

naturalmente il $2$ viene da $-(-2x)/x$

Darèios89
Mh...ma quindi...per come lo hai scritto e scomposto tu significa che già posso intergrare per fratti semplici?

Cioè:

[tex]\frac{Ax+B}{(1+x^2)^2}-\frac{C}{({\sqrt{2}x})^2}}[/tex]

adaBTTLS1
io ho parlato di "fattori", non di "addendi", e non li ho riportati perché la scomposizione non era ultimata: devi scrivere il risultato della scomposizione dopo che io ti ho scritto il polinomio come differenza di quadrati ...

Darèios89
"Darèios89":
Mh...ma quindi...per come lo hai scritto e scomposto tu significa che già posso intergrare per fratti semplici?

[tex]\frac{Ax+B}{(1+x^2)^2}-\frac{C}{({\sqrt{2}x})^2}}[/tex]


Cioè, forse stavolta la sparo grossa...ma come per:

[tex](x^2-1)^2=(x-1)(x+1)[/tex]


Cioè..devo trattarla come differenza di quadrati e scriverla come:

[tex][(1+x^2)-(\sqrt{2}x)][(1+x^2)+(\sqrt{2}x)][/tex] ?

E poi in fratti semplici..ammesso che sia corretto..

adaBTTLS1
la formula è quella, anche se ci hai messo un quadrato di troppo. il risultato della scomposizione (che devi vedere senza le parentesi tonde interne) è esatto.

Darèios89
Ma chi li ha inventati gli integrali...proprio non li sopporto :-D

Bene, ora vediamo, praticamente devo determinare:

[tex]\frac{A}{1+x-\sqrt{2}x}+\frac{B}{1+x+\sqrt{2}x}[/tex]

A me le soluzioni del sistema vengono per A e B entrambe 1.

Il risultato a me viene:

[tex]-\frac{\arctan{x^2}}{x}+\frac{log|1+x-\sqrt{2}x|}{1-\sqrt{2}}+\frac{log|1+x+\sqrt{2}x|}{1+\sqrt{2}}[/tex]

:? :?

adaBTTLS1
$x^2$ che fine ha fatto?
gira pagina, torna indietro ad un altro mio post e vedrai che di "lettere" da determinare ce ne sono 4 ...

Darèios89
Mi perdo nel sistema... :?

Dovrebbe essere:

[tex]x^3(A+B)+x(A+B\sqrt{2}+B-D\sqrt{2})+x^2(B+A\sqrt{2}+D-B\sqrt{2})+B+D[/tex] ?

adaBTTLS1
"Darèios89":
Mi perdo nel sistema... :?

Dovrebbe essere:

[tex]x^3(A+B)+x(A+B\sqrt{2}+B-D\sqrt{2})+x^2(B+A\sqrt{2}+D-B\sqrt{2})+B+D[/tex] ?


hai usato B anche al posto di C. dovrebbe essere:

[tex]x^3(A+C)+x(A+B\sqrt{2}+C-D\sqrt{2})+x^2(B+A\sqrt{2}+D-C\sqrt{2})+B+D[/tex]
il tutto "equivalente" (polinomio identico) a $2$

Darèios89
No aspetta, tutto equivalente a 2?

Non si risolve ponendo il primo argomento(A+C)=0 poichè non ci sono termini di terzo grado.
Poi il secondo pure uguale a 0 per lo stesso motivo e anche il terzo.E solo B+D=2 poichè c'è una costante che vale 2.
O sbaglio?

adaBTTLS1
devo farti la "cronistoria"?
"Darèios89":
Mh, io sono arrivato qui:

[tex]-\frac{\arctan(x^2)}{x}-\int-\frac{2x}{x(1+x^4)}[/tex]

Secondo voi è corretto?

Se si intravedo un [tex]\arctan(x^2)[/tex]
Il problema è come ottenerlo spezzando l'integrale....
"adaBTTLS":
è corretto il calcolo, ma purtroppo ti si semplifica la $x$ e quindi se $x^4$ fosse il quadrato dell'argomento dell'arcotangente ti mancherebbe la derivata di $x^2$.
ti viene un integrale che è già stato "risolto" più volte sul forum: devi scomporre con un artificio il denominatore.

$1+x^4+2x^2-2x^2=(1+x^2)^2-(sqrt2x)^2= ... $
"adaBTTLS":
per utilizzare il metodo di integrazione per fratti semplici: scomponendolo, vengono due termini di secondo grado irriducibili:
devi porre

$(Ax+B)/("primo fattore")+(Cx+D)/("secondo fattore") -= 2/(1+x^4)$

naturalmente il $2$ viene da $-(-2x)/x$
"Darèios89":
[quote="Darèios89"]Mh...ma quindi...per come lo hai scritto e scomposto tu significa che già posso intergrare per fratti semplici?

[tex]\frac{Ax+B}{(1+x^2)^2}-\frac{C}{({\sqrt{2}x})^2}}[/tex]


Cioè, forse stavolta la sparo grossa...ma come per:

[tex](x^2-1)^2=(x-1)(x+1)[/tex]


Cioè..devo trattarla come differenza di quadrati e scriverla come:

[tex][(1+x^2)-(\sqrt{2}x)][(1+x^2)+(\sqrt{2}x)][/tex] ?

E poi in fratti semplici..ammesso che sia corretto..[/quote]
"adaBTTLS":
[quote="Darèios89"]Mi perdo nel sistema... :?

Dovrebbe essere:

[tex]x^3(A+B)+x(A+B\sqrt{2}+B-D\sqrt{2})+x^2(B+A\sqrt{2}+D-B\sqrt{2})+B+D[/tex] ?


hai usato B anche al posto di C. dovrebbe essere:

[tex]x^3(A+C)+x(A+B\sqrt{2}+C-D\sqrt{2})+x^2(B+A\sqrt{2}+D-C\sqrt{2})+B+D[/tex]
il tutto "equivalente" (polinomio identico) a $2$[/quote]
$(Ax+B)/("primo fattore")+(Cx+D)/("secondo fattore") -= 2/(1+x^4)$
significa
$(Ax+B)/(x^2-sqrt2x+1)+(Cx+D)/(x^2+sqrt2x+1) -= 2/(1+x^4)$

Darèios89
Scusami, non sono porato per i sistemi.

Ma quindi ogni termine viene uguagliato a 2?

Avrei

[tex]A+C=2[/tex]
[tex]A+B\sqrt{2}+C-D\sqrt{2}=2[/tex]
[tex]B+A\sqrt{2}+D-C\sqrt{2}=2[/tex]
[tex]B+D=2[/tex]

Ho provato così...si fa per sostituzione immagino...

adaBTTLS1
no, solo il termine di grado zero, mentre gli altri a zero: quello che ti viene deve essere il polinomio identico a $0x^3+0x^2+0x+2$:
dunque
[tex]A+C=0[/tex]
[tex]A+B\sqrt{2}+C-D\sqrt{2}=0[/tex]
[tex]B+A\sqrt{2}+D-C\sqrt{2}=0[/tex]
[tex]B+D=2[/tex]

...almeno credo: cercavo di rileggerlo, ma ha già cambiato pagina...

se stai attento a seguire qualche ordine più conveniente, te la cavi con pochissimi calcoli (per questo sistema...).

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