【微分積分】4-4-1 有理関数の積分|要点まとめ

このページでは、大学数学の微分積分で扱う「有理関数の積分」について整理します。有理関数の定義や基本的な分解方法を確認し、積分計算の手順を例題を通して理解します。部分分数分解や置換法を活用して、有理関数の積分を効率的に解く方法を身につけましょう。

有理関数とは?基本的な定義と特徴

【有理関数の定義】
実数係数の多項式\(p(x)\)と\(q(x)\)を用いて
\(\displaystyle f(x)=\frac{p(x)}{q(x)}\)
の形に表せる関数\(f(x)\)を有理関数という。

【例題】次の不定積分を求めなさい。

(1)\(\displaystyle \int\frac{x^4+x^3+x^2+x+1}{x^2}dx\)
(2)\(\displaystyle \int\frac{x^3}{x+1}dx\)
(3)\(\displaystyle \int\frac{3x^3+4x^2+9x+14}{x^2+3}dx\)
(4)\(\displaystyle \int\frac{2x^3-3x^2+6x+1}{x^2-2x+3}dx\)
(5)\(\displaystyle \int\frac{1}{x^2+4x+7}dx\)
(6)\(\displaystyle \int\frac{2x+3}{x^2-2x+4}dx\)
(7)\(\displaystyle \int\frac{x+3}{x^2+2x+5}dx\)
(8)\(\displaystyle \int\frac{x}{(x^2+4)^2}dx\)
(9)\(\displaystyle \int\frac{1}{(x^2+4)^2}dx\)
(10)\(\displaystyle \int\frac{1}{(x^2+9)^3}dx\)
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