Nøkkelbegreper — uke 39

  • Delvis integrasjon
  • Delbrøkoppspalting
  • Invers substitusjon
  • Uegentlige integral

Delvis integrasjon


\[ \int u'(x) v(x)\mathop{}\! dx = u(x)v(x) - \int u(x)v'(x)\mathop{}\! dx\]


\[ \int_a^b u' v\mathop{}\! dx = [u(x)v(x)]^b_a - \int_a^b uv'\mathop{}\! dx\]

Integrasjon av \(\frac{P(x)}{Q(x)}\)

  1. \(\operatorname{grad} P \geq \operatorname{grad} Q\): Polynomdivisjon.

    \[\frac{P(x)}{Q(x)} = P_1(x) + \frac{P_2(x)}{Q(x)}\qquad\text{der \(\operatorname{grad} P_2 < \operatorname{grad} Q\).}\]


  2. \(\operatorname{grad} P < \operatorname{grad} Q\): Delbrøksoppspaltning

    • Faktoriser: \(Q(x)=\cdots(x-a_i)^{k_i}\cdots(x^2+b_jx+c_j)^{k_{j}}\dots\)

    • \(Q=\cdots(x - a)^m\cdots \quad\Rightarrow\quad \frac PQ= \dots+\frac{A_1}{x - a} + \cdots + \frac{A_m}{(x - a)^m}+\dots\)
    • \(Q=\cdots(x^2 + bx + c)^n\cdots \quad\Rightarrow\quad \frac PQ=\dots\frac{B_1 x + C_1}{x^2 + bx + c} + \cdots + \frac{B_n x + C_n}{(x^2 + bx + c )^n}\dots\)

    • Integrer (substitusjon)

Invers substitusjon



\[ \int_a^b f(x)\mathop{}\! dx = \int_{x = a}^{x = b} f(g(u)) \cdot g'(u)\mathop{}\! du\]

Uegentlig integral


Type 1: uendelig intergrasjonsintervall

\[\int_a^\infty f(x)\mathop{}\! dx \overset{DEF}{=} \lim_{b\to \infty} \int_a^b f(x)\mathop{}\! dx\]


Type 2: \(f\) diskontinuerlig i \(x=c\)

\[\int_c^b f(x)\mathop{}\! dx \overset{DEF}{=} \lim_{a\to c+} \int_a^b f(x)\mathop{}\! dx\]

Sammenlikning av integraler


Når \(0\leq f\leq g\) kontinuerlige, vil

\[\int_a^bf(x)dx\leq\int_a^b g(x)\mathop{}\! dx,\]

og

  1. \(\ \int_a^b g<\infty\quad\Rightarrow\quad\int_a^b f<\infty\) + konvergent,

  2. \(\ \int_a^b f=\infty\quad\Rightarrow\quad\int_a^b g=\infty\)