의 값을 구하세요.
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Evaluate .
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피적분함수는 유리함수이므로 부분분수로 분해할 수 있는 후보이다. 뻔한 치환이나 부분적분은 바로 배제할 수 있으므로, 분해를 그대로 진행한다.
먼저 피적분함수, 즉 분수 을 더 간단한 분수 과 의 일차결합으로 나타낸다(이 두 분수의 적분은 이미 알고 있다). 그러면
이다.
좌변의 분수와 우변의 분수가 같을 필요충분조건은 좌변의 분자 이 우변의 분자 와 같은 것이다. 이는 다시 (즉 두 분자의 상수항이 같다)이고 (즉 두 분자에서 의 계수가 같다)일 필요충분조건이다. 따라서 , 이다. 이제 적분을 쉽게 계산할 수 있다.
원본 교재 풀이(영어)
The integrand is a rational function, so it's a candidate for partial fraction. We quickly rule out any obvious substitution or integration by parts, so we go ahead with the decomposition.
We start by expressing the integrand, i.e. the fraction , as a linear combination of the simpler fractions and (which we already know how to integrate). We will have
The fraction on the left hand side is the same as the fraction on the right hand side if and only if the numerator on the left hand side, which is , is equal to the numerator on the right hand side, which is . This in turn is the case if and only of (i.e. the constant terms are the same in the two numerators) and (i.e. the coefficients of are the same in the two numerators). So and . Now we can easily evaluate the integral