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Gruppo F

La funzione integranda è razionale fratta propria (grado del denominatore > del grado del

numeratore).

Il denominatore di tale funzione è con radici multiple ed anche complesse,

quindi scomponiamo tale frazione in somma di frazioni elementari del tipo:

(1)

 

Effettuiamo il m.c.m. e, per semplicità di scrittura, riportiamo solo il numeratore:

effettuando i vari calcoli otteniamo:

Applicando il principio di identità dei polinomi alla (1), otteniamo facilmente il seguente sistema:

(2)

Risolvendo il sistema (2) con il metodo della sostituzione, otteniamo:

L'integrale di partenza può, quindi, essere decomposto tramite gli integrali (a )e(b )in:

Risolviamo separatamente (a ) e (b ):

Scriviamo () in modo da ottenere al denominatore una somma di quadrati:

Poniamo:

Sostituendo in (),otteniamo:

Abbiamo ottenuto () come combinazione lineare di due integrali più semplici, che denotiamo col simbolo () e ():

Risolviamo separatamente () e ():

Per quanto riguarda la risoluzione di (), risolviamo per sostituzione;

poniamo: :

 

La soluzione del nostro integrale di partenza è, quindi:

ossia

 

 

 


 

 

 

Risolviamo per sostituzione,

ponendo:

(3)

Risolviamo tale integrale utilizzando il metodo di integrazione per parti:

 

 

 

 

 

 

 

Si tratta di una serie di potenze di punto iniziale e di termine generale

Calcoliamo il raggio di convergenza applicando il criterio del confronto:

Il raggio di convergenza , che denoto con r, è, quindi 3. Pertanto l'intervallo di convergenza puntuale è:

Per stabilire l'esistenza o meno di un intervallo di convergenza uniforme, studiamo la serie agli estremi. Otteniamo:

(*)

la serie diverge; non è soddisfatta, infatti, la condizione necessaria per la convergenza (il termine n-mo non è infinitesimo).

(**)

Anche in questo caso la serie diverge.