أتدرب وأحل المسائل

أتدرب وأحل المسائل

التكامل بالكسور الجزئية

أجد كلاً من التكاملات الآتية:

x10x(x+5)dx (1)

x10x(x+5)=Ax+Bx+5x10=A(x+5)+Bxx=0A=2x=5B=3x10x(x+5)dx=(2x+3x+5)dx=2ln|x|+3ln|x+5|+C

21x2dx (2)

21x2=2(1x)(1+x)=A1x+B1+x2=A(1+x)+B(1x)x=1A=1x=1B=121x2dx=(11x+11+x)dx=ln|1x|+ln|1+x|+C=ln|1+x1x|+C

4(x2)(x4)dx (3)

4(x2)(x4)=Ax2+Bx44=A(x4)+B(x2)x=2A=2x=4B=24(x2)(x4)dx=(2x2+2x4)dx=2ln|x2|+2ln|x4|+C=2ln|x4x2|+C

3x+4x2+xdx (4)

3x+4x2+x=3x+4x(x+1)=Ax+Bx+13x+4=A(x+1)+Bxx=0A=4x=1B=13x+4x2+xdx=(4x+1x+1)dx=4ln|x|ln|x+1|+C

x2x24dx (5)

x2x24dx=(1+4x24)dx4x24=4(x2)(x+2)=Ax2+Bx+24=A(x+2)+B(x2)x=2A=1x=2B=1x2x24dx=(1+1x2+1x+2)dx=x+ln|x2|ln|x+2|+C=x+ln|x2x+2|+C

3x6x2+x2dx (6)

3x6x2+x2=3x6(x+2)(x1)=Ax+2+Bx13x6=A(x1)+B(x+2)x=2A=4x=1B=1x3x6x2+x2dx=(4x+2+1x1)dx=4ln|x+2|ln|x1|+C

4x+104x24x3dx (7)

4x+104x24x3=4x+10(2x3)(2x+1)=A2x3+B2x+14x+10=A(2x+1)+B(2x3)x=32A=4x=12B=24x+104x24x3dx=(42x3+22x+1)dx=2ln|2x3|ln|2x+1|+C

2x2+9x11x3+2x25x6dx (8)

2x2+9x11x3+2x25x6=2x2+9x11(x2)(x+1)(x+3)=Ax2+Bx+1+Cx+32x2+9x11=A(x+1)(x+3)+B(x2)(x+3)+C(x2)(x+1)x=2A=1x=1B=3x=3C=22x2+9x11x3+2x25x6dx=(1x2+3x+1+2x+3)dx=ln|x2|+3ln|x+1|2ln|x+3|+C

4xx22x3dx (9)

4xx22x3=4x(x3)(x+1)=Ax3+Bx+14x=A(x+1)+B(x3)x=3A=3x=1B=14xx22x3dx=(3x3+1x+1)dx=3ln|x3|+ln|x+1|+C

8x219x+1(2x+1)(x2)2dx (10)

8x219x+1(2x+1)(x2)2=A2x+1+Bx2+C(x2)28x219x+1=A(x2)2+B(2x+1)(x2)+C(2x+1)x=12A=2x=2C=1x=01=4A2B+CB=38x219x+1(2x+1)(x2)2dx=(22x+1+3x2+1(x2)2)dx=ln|2x+1|+3ln|x2|+1x2+C

9x23x+29x24dx (11)

9x23x+29x24dx=(1+63x9x24)dx63x9x24=63x(3x2)(3x+2)=A3x2+B3x+263x=A(3x+2)+B(3x2)x=23A=1x=23B=29x23x+29x24dx=(1+13x2+23x+2)dx=x+13ln|3x2|23ln|3x+2|+C

x3+2x2+2x2+xdx (12)

x3+2x2+2x2+xdx=(x+1+2xx2+x)dx2xx2+x=2xx(x+1)=Ax+Bx+12x=A(x+1)+Bxx=0A=2x=1B=3x3+2x2+2x2+xdx=(x+1+2x+3x+1)dx=12x2+x+2ln|x|3ln|x+1|+C

x2+x+232xx2dx (13)

x2+x+232xx2dx=(1+5xx22x+3)dx5xx22x+3=x5(x+3)(x1)=Ax+3+Bx1x5=A(x1)+B(x+3)x=3A=2x=1B=1x2+x+232xx2dx=(1+2x+3+1x1)dx=x+2ln|x+3|ln|x1|+C

2x4(x2+4)(x+2)dx (14)

2x4(x2+4)(x+2)=Ax+2+Bx+Cx2+42x4=A(x2+4)+(Bx+C)(x+2)x=2A=1x=04=4A+2CC=0x=12=5A+3B+3CB=12x4(x2+4)(x+2)dx=(1x+2+xx2+4)dx=ln|x+2|+12ln|x2+4|+C

x34x22x3+x2dx (15)

x34x22x3+x2dx=(1+5x22x3+x2)dx5x22x3+x2=5x22x2(x+1)=Ax+Bx2+Cx+15x22=Ax(x+1)+B(x+1)+Cx2x=0B=2x=1C=7x=17=2A+2B+CA=2x34x22x3+x2dx=(1+2x+2x2+7x+1)dx=x+2ln|x|+2x7ln|x+1|+C

3x25x12x2dx (16)

3x25x12x2=x312x2+5x2=x3(4x1)(3x+2)=A4x1+B3x+2x3=A(3x+2)+B(4x1)x=14A=1x=23B=13x25x12x2dx=(14x1+13x+2)dx=14ln|4x1|+13ln|3x+2|+C

3x3x2+12x6x4+6x2dx (17)

3x3x2+12x6x4+6x2=3x3x2+12x6x2(x2+6)=Ax+Bx2+Cx+Dx2+63x3x2+12x6=Ax(x2+6)+B(x2+6)+(Cx+D)(x2)x=0B=1x=18=7A+7B+C+D(1)x=122=7A+7BC+D(2)x=238=20A+10B+8C+4D(3)

 بجمع (1)، (2) ينتج أن: 14B+2D=14، وبتعويض B=1، نجد أن D=0

وبطرح (2) من (1) ينتج أن 14A+2C=30 أي أن C=157A

بالتعويض في (3) ينتج أن: 

20A10+8(157A)=3836A=72A=2C=157(2)=13x3x2+12x6x4+6x2dx=(2x+1x2+xx2+6)dx=2ln|x|+1x+12ln|x2+6|+C

5x2(x2)2dx (18)

5x2(x2)2=Ax2+B(x2)25x2=A(x2)+Bx=2B=8x=02=2A+BA=55x2(x2)2dx=(5x2+8(x2)2)dx=5ln|x2|8x2+C

ملاحظة: يمكن حل هذا التكامل بالتعويض u=x2

كما يمكن حله بالأجزاء حيث: u=5x2,dv=(x2)2

أجد قيمة كل من التكاملات الآتية:

246+3xx2x3+2x2dx (19)

6+3xx2x3+2x2=6+3xx2x2(x+2)=Ax+Bx2+Cx+26+3xx2=Ax(x+2)+B(x+2)+C(x2)x=0B=3x=2C=1x=18=3A+3B+CA=0246+3xx2x3+2x2dx=24(3x2+1x+2)dx=(3xln|x+2|)|24=34ln6+32+ln4=34+ln23

1/31/39x2+49x24dx (20)

9x2+49x24=1+89x2489x24=8(3x2)(3x+2)=A3x2+B3x+28=A(3x+2)+B(3x2)x=23A=2x=23B=213139x2+49x24dx=1313(1+23x2+23x+2)dx=(x+23ln|3x2|23ln|3x+2|)|1313=(x+23ln|3x23x+2|)|1313=13+23ln13+1323ln3=2343ln3

01175x(2x+3)(2x)2dx (21)

175x(2x+3)(2x)2=A2x+3+B2x+C(2x)2175x=A(2x)2+B(2x)(2x+3)+C(2x+3)x=32A=2x=2C=1x=017=4A+6B+3CB=101175x(2x+3)(2x)2dx=01(22x+3+12x+1(2x)2)dx=(ln|2x+3|ln|2x|+12x)|01=ln5+1ln3+ln212=12+ln103

14416x2+8x3dx (22)

416x2+8x3=4(4x1)(4x+3)=A4x1+B4x+34=A(4x+3)+B(4x1)x=14A=1x=34B=114416x2+8x3dx=14(14x1+14x+3)dx=(14ln|4x1|14ln|4x+3|)|14=(14ln|4x14x+3|)|14=14(ln1519ln37)=14ln3519

345x+5x2+x6dx (23)

5x+5x2+x6=5x+5(x2)(x+3)=Ax2+Bx+35x+5=A(x+3)+B(x2)x=2A=3x=3B=2345x+5x2+x6dx=34(3x2+2x+3)dx=(3ln|x2|+2ln|x+3|)|34=3ln2+2ln72ln6=ln989

344x34x2+4xdx (24)

bbb4x34x2+4x=4x(x2)2=Ax+Bx2+C(x2)24=A(x2)2+Bx(x2)+Cxx=0A=1x=2C=2x=14=AB+CB=1A=344x34x2+4xdx=34(1x+1x2+2(x2)2)dx=(ln|x|ln|x2|2x2)|34=(ln|xx2|2x2)|34=ln21ln3+2=1+ln23

أجد مساحة المنطقة المظللة في كل من التمثيلين البيانيين الآتيين:

التمثيل البياني للسؤال 25

A=011x25x+6dx1x25x+6=1(x3)(x2)=Ax3+Bx21=A(x2)+B(x3)x=3A=1x=2B=1A=011x25x+6dx=01(1x3+1x2)dx=(ln|x3|ln|x2|)|01=ln|x3x2||01=ln2ln32=ln43

التمثيل البياني للسؤال 26

A=12x2+13xx2dxx2+13xx2=1+3x+13xx23x+13xx2=3x+1x(3x)=Ax+B3x3x+1=A(3x)+Bxx=0A=13=2+13ln2+1+103ln2x=3B=113ln212x2+13xx2dx=12(1+103+13x)dx

منحنى الاقترانيبين الشكل المجاور جزءاً من منحنى الاقتران: f(x)=4x52x25x3:

(27) أجد إحداثيي النقطة A.

f(x)=04x5=0x=54A(54,0)

(28) أجد مساحة المنطقة المظللة.

A=0544x52x25x3dx=ln|2x25x3|054=ln498ln3=ln4924

ملاحظة: البسط هو مشتقة المقام، فلا داعي لتجزئة الكسر.

أجد كلاً من التكاملات الآتية:

sinxcosx+cos2xdx (29)

u=cosxdudx=sinxdx=dusinxsinxcosx+cos2xdx=sinxu+u2×dusinx=1u+u2du1u+u2=1u(1+u)=Au+B1+u1=A(1+u)+Buu=0A=1u=1B=11u+u2du=(1u+11+u)dusinxcosx+cos2xdx=ln|cosx|+ln|1+cosx|+C=ln|1+u|+C1+cosxcosx|+C=ln|1+secx+C

1x2+xxdx (30)

u=xu2=xdx=2udu1x2+xxdx=1u4+u32udu=2u3+u2du2u3+u2=2u2(u+1)=Au+Bu2+Cu+12=Au(u+1)+B(u+1)+Cu2u=0B=2u=1C=2u=12=2A+2B+CA=22u3+u2du=(2u+2u2+2u+1)du=2ln|u|2u+2ln|u+1|+C1x2+xxdx=2ln|u+1u|2u+C

e2xe2x+3ex+2dx (31)

u=exdudx=ex=udx=duue2xe2x+3ex+2dx=u2u2+3u+2×duu=uu2+3u+2duuu2+3u+2=u(u+1)(u+2)=Au+1+Bu+2u=A(u+2)+B(u+1)u=1A=1u=2B=2uu2+3u+2du=(1u+1+2u+2)du=ln|u+1|+2ln|u+2|+Ce2xe2x+3ex+2dx=ln(ex+1)+2ln(ex+2)+C

cosxsinx(sin2x4)dx (32)

u=sinxdudx=cosxdx=ducosxcosxsinx(sin2x4)dx=cosxu(u24)×ducosx=1u(u24)du1u(u24)=1u(u2)(u+2)=Au+Bu2+Cu+21=A(u2)(u+2)+Bu(u+2)+Cu(u2)u=0A=14u=2B=18u=2C=181u(u24)du=(14u+18u2+18u+2)du=14ln|u|+18ln|u2|+18ln|u+2|+Ccosxsinx(sin2x4)dx=14ln|sinx|+18ln|sinx2|+18ln|sinx+2|+C

إعداد : شبكة منهاجي التعليمية

10 / 07 / 2023

النقاشات