Rozklad na parciální zlomky Lenka Přibylová 4. srpna 2006 c Lenka Přibylová, 2006 × Obsah x + 3 x2 + x - 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 x (x - 1)(x2 + 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x + 3 x2 + x - 2 x + 3 x2 + x - 2 = x + 3 (x - 1)(x + 2) = A x - 1 + B x + 2 x + 3 = A(x + 2) + B(x - 1) x = 1 : 4 = A 3 A = 4 3 x = -2 : 1 = B -3 B = - 1 3 x + 3 x2 + x - 2 = 4 3(x - 1) - 1 3(x + 2) c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x + 3 x2 + x - 2 x + 3 x2 + x - 2 = x + 3 (x - 1)(x + 2) = A x - 1 + B x + 2 x + 3 = A(x + 2) + B(x - 1) x = 1 : 4 = A 3 A = 4 3 x = -2 : 1 = B -3 B = - 1 3 x + 3 x2 + x - 2 = 4 3(x - 1) - 1 3(x + 2) Funkce je ryze lomená, protože stupeň polynomu v čitateli je menší, než ve jmenovateli. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x + 3 x2 + x - 2 x + 3 x2 + x - 2 = x + 3 (x - 1)(x + 2) = A x - 1 + B x + 2 x + 3 = A(x + 2) + B(x - 1) x = 1 : 4 = A 3 A = 4 3 x = -2 : 1 = B -3 B = - 1 3 x + 3 x2 + x - 2 = 4 3(x - 1) - 1 3(x + 2) Jmenovatel rozložíme na kořenové činitele. Použijeme buď vzorec pro kořeny kvadratické rovnice, Hornerovo schema nebo odhad součinu. x2 + x - 2 = (x - 1)(x + 2) c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x + 3 x2 + x - 2 x + 3 x2 + x - 2 = x + 3 (x - 1)(x + 2) = A x - 1 + B x + 2 x + 3 = A(x + 2) + B(x - 1) x = 1 : 4 = A 3 A = 4 3 x = -2 : 1 = B -3 B = - 1 3 x + 3 x2 + x - 2 = 4 3(x - 1) - 1 3(x + 2) Každému kořenovému činiteli přísluší jeden parciální zlomek. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x + 3 x2 + x - 2 x + 3 x2 + x - 2 = x + 3 (x - 1)(x + 2) = A x - 1 + B x + 2 x + 3 = A(x + 2) + B(x - 1) x = 1 : 4 = A 3 A = 4 3 x = -2 : 1 = B -3 B = - 1 3 x + 3 x2 + x - 2 = 4 3(x - 1) - 1 3(x + 2) Vynásobíme rovnici společným jmenovatelem (x - 1)(x + 2). c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x + 3 x2 + x - 2 x + 3 x2 + x - 2 = x + 3 (x - 1)(x + 2) = A x - 1 + B x + 2 x + 3 = A(x + 2) + B(x - 1) x = 1 : 4 = A 3 A = 4 3 x = -2 : 1 = B -3 B = - 1 3 x + 3 x2 + x - 2 = 4 3(x - 1) - 1 3(x + 2) Rovnost platí pro každé x, tedy i pro kořen x = 1. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x + 3 x2 + x - 2 x + 3 x2 + x - 2 = x + 3 (x - 1)(x + 2) = A x - 1 + B x + 2 x + 3 = A(x + 2) + B(x - 1) x = 1 : 4 = A 3 A = 4 3 x = -2 : 1 = B -3 B = - 1 3 x + 3 x2 + x - 2 = 4 3(x - 1) - 1 3(x + 2) Můžeme vyjádřit A. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x + 3 x2 + x - 2 x + 3 x2 + x - 2 = x + 3 (x - 1)(x + 2) = A x - 1 + B x + 2 x + 3 = A(x + 2) + B(x - 1) x = 1 : 4 = A 3 A = 4 3 x = -2 : 1 = B -3 B = - 1 3 x + 3 x2 + x - 2 = 4 3(x - 1) - 1 3(x + 2) Dosadíme x = -2. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x + 3 x2 + x - 2 x + 3 x2 + x - 2 = x + 3 (x - 1)(x + 2) = A x - 1 + B x + 2 x + 3 = A(x + 2) + B(x - 1) x = 1 : 4 = A 3 A = 4 3 x = -2 : 1 = B -3 B = - 1 3 x + 3 x2 + x - 2 = 4 3(x - 1) - 1 3(x + 2) Můžeme vyjádřit B. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x + 3 x2 + x - 2 x + 3 x2 + x - 2 = x + 3 (x - 1)(x + 2) = A x - 1 + B x + 2 x + 3 = A(x + 2) + B(x - 1) x = 1 : 4 = A 3 A = 4 3 x = -2 : 1 = B -3 B = - 1 3 x + 3 x2 + x - 2 = 4 3(x - 1) - 1 3(x + 2) Máme rozklad na parciální zlomky. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 (x2 -x +4): (x2 + 2x + 1) = 1 + -3x + 3 x2 + 2x + 1 -(x2 +2x+1) -3x +3 -3x + 3 (x + 1)2 = A x + 1 + B (x + 2)2 -3x + 3 = A(x + 1) + B x = -1 : 6 = B x0 : 3 = A + B = A + 6 A = -3 x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 = 1 - 3 x + 1 + 6 (x + 2)2 c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 (x2 -x +4): (x2 + 2x + 1) = 1 + -3x + 3 x2 + 2x + 1 -(x2 +2x+1) -3x +3 -3x + 3 (x + 1)2 = A x + 1 + B (x + 2)2 -3x + 3 = A(x + 1) + B x = -1 : 6 = B x0 : 3 = A + B = A + 6 A = -3 x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 = 1 - 3 x + 1 + 6 (x + 2)2 Funkce není ryze lomená, protože stupeň polynomu v čitateli je stejný (nebo větší), než ve jmenovateli. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 (x2 -x +4): (x2 + 2x + 1) = 1 + -3x + 3 x2 + 2x + 1 -(x2 +2x+1) -3x +3 -3x + 3 (x + 1)2 = A x + 1 + B (x + 2)2 -3x + 3 = A(x + 1) + B x = -1 : 6 = B x0 : 3 = A + B = A + 6 A = -3 x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 = 1 - 3 x + 1 + 6 (x + 2)2 Podělíme polynomy v čitateli a jmenovateli c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 (x2 -x +4): (x2 + 2x + 1) = 1 + -3x + 3 x2 + 2x + 1 -(x2 +2x+1) -3x +3 -3x + 3 (x + 1)2 = A x + 1 + B (x + 2)2 -3x + 3 = A(x + 1) + B x = -1 : 6 = B x0 : 3 = A + B = A + 6 A = -3 x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 = 1 - 3 x + 1 + 6 (x + 2)2 a dostáváme polynom a ryze lomenou funkci. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 (x2 -x +4): (x2 + 2x + 1) = 1 + -3x + 3 x2 + 2x + 1 -(x2 +2x+1) -3x +3 -3x + 3 (x + 1)2 = A x + 1 + B (x + 2)2 -3x + 3 = A(x + 1) + B x = -1 : 6 = B x0 : 3 = A + B = A + 6 A = -3 x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 = 1 - 3 x + 1 + 6 (x + 2)2 Na parciální zlomky budeme rozkládat jen ryze lomený zbytek. Jmenovatel rozložíme na kořenové činitele podle vzorce. x2 + 2x + 1 = (x + 1)2 c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 (x2 -x +4): (x2 + 2x + 1) = 1 + -3x + 3 x2 + 2x + 1 -(x2 +2x+1) -3x +3 -3x + 3 (x + 1)2 = A x + 1 + B (x + 2)2 -3x + 3 = A(x + 1) + B x = -1 : 6 = B x0 : 3 = A + B = A + 6 A = -3 x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 = 1 - 3 x + 1 + 6 (x + 2)2 Každému kořenovému činiteli včetně násobnosti přísluší jeden parciální zlomek. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 (x2 -x +4): (x2 + 2x + 1) = 1 + -3x + 3 x2 + 2x + 1 -(x2 +2x+1) -3x +3 -3x + 3 (x + 1)2 = A x + 1 + B (x + 2)2 -3x + 3 = A(x + 1) + B x = -1 : 6 = B x0 : 3 = A + B = A + 6 A = -3 x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 = 1 - 3 x + 1 + 6 (x + 2)2 Vynásobíme rovnici společným jmenovatelem (x + 1)2 . c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 (x2 -x +4): (x2 + 2x + 1) = 1 + -3x + 3 x2 + 2x + 1 -(x2 +2x+1) -3x +3 -3x + 3 (x + 1)2 = A x + 1 + B (x + 2)2 -3x + 3 = A(x + 1) + B x = -1 : 6 = B x0 : 3 = A + B = A + 6 A = -3 x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 = 1 - 3 x + 1 + 6 (x + 2)2 Rovnost platí pro každé x, tedy i pro kořen x = -1. Dostáváme hodnotu B. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 (x2 -x +4): (x2 + 2x + 1) = 1 + -3x + 3 x2 + 2x + 1 -(x2 +2x+1) -3x +3 -3x + 3 (x + 1)2 = A x + 1 + B (x + 2)2 -3x + 3 = A(x + 1) + B x = -1 : 6 = B x0 : 3 = A + B = A + 6 A = -3 x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 = 1 - 3 x + 1 + 6 (x + 2)2 Další kořeny nemáme. Buď dosadíme jiné číslo nebo porovnáme koeficienty. U x0 stojí na obou stranách rovnice stejné koeficienty. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 (x2 -x +4): (x2 + 2x + 1) = 1 + -3x + 3 x2 + 2x + 1 -(x2 +2x+1) -3x +3 -3x + 3 (x + 1)2 = A x + 1 + B (x + 2)2 -3x + 3 = A(x + 1) + B x = -1 : 6 = B x0 : 3 = A + B = A + 6 A = -3 x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 = 1 - 3 x + 1 + 6 (x + 2)2 Můžeme vyjádřit A. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 (x2 -x +4): (x2 + 2x + 1) = 1 + -3x + 3 x2 + 2x + 1 -(x2 +2x+1) -3x +3 -3x + 3 (x + 1)2 = A x + 1 + B (x + 2)2 -3x + 3 = A(x + 1) + B x = -1 : 6 = B x0 : 3 = A + B = A + 6 A = -3 x2 - x + 4 x2 + 2x + 1 = 1 - 3 x + 1 + 6 (x + 2)2 Máme rozklad na parciální zlomky. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x (x - 1)(x2 + 2) x (x - 1)(x2 + 2) = A x - 1 + Bx + C x2 + 2 x = A(x2 + 2) + (Bx + C)(x - 1) x = 1 : 1 = A 3 A = 1 3 x2 : 0 = A + B = 1 3 + B B = - 1 3 x1 : 1 = -B + C = 1 3 + C C = 2 3 x (x - 1)(x2 + 2) = 1 3(x - 1) + -x + 2 3(x2 + 2) c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x (x - 1)(x2 + 2) x (x - 1)(x2 + 2) = A x - 1 + Bx + C x2 + 2 x = A(x2 + 2) + (Bx + C)(x - 1) x = 1 : 1 = A 3 A = 1 3 x2 : 0 = A + B = 1 3 + B B = - 1 3 x1 : 1 = -B + C = 1 3 + C C = 2 3 x (x - 1)(x2 + 2) = 1 3(x - 1) + -x + 2 3(x2 + 2) Funkce je ryze lomená, protože stupeň polynomu v čitateli je menší, než ve jmenovateli. Jmenovatel již je rozložen na kořenové činitele, protože x2 + 2 = 0 má pouze komplexní kořeny. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x (x - 1)(x2 + 2) x (x - 1)(x2 + 2) = A x - 1 + Bx + C x2 + 2 x = A(x2 + 2) + (Bx + C)(x - 1) x = 1 : 1 = A 3 A = 1 3 x2 : 0 = A + B = 1 3 + B B = - 1 3 x1 : 1 = -B + C = 1 3 + C C = 2 3 x (x - 1)(x2 + 2) = 1 3(x - 1) + -x + 2 3(x2 + 2) Každému kořenovému činiteli přísluší jeden parciální zlomek, nerozložitelnému kvadratickému činiteli také. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x (x - 1)(x2 + 2) x (x - 1)(x2 + 2) = A x - 1 + Bx + C x2 + 2 x = A(x2 + 2) + (Bx + C)(x - 1) x = 1 : 1 = A 3 A = 1 3 x2 : 0 = A + B = 1 3 + B B = - 1 3 x1 : 1 = -B + C = 1 3 + C C = 2 3 x (x - 1)(x2 + 2) = 1 3(x - 1) + -x + 2 3(x2 + 2) Vynásobíme rovnici společným jmenovatelem (x - 1)(x2 + 2). c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x (x - 1)(x2 + 2) x (x - 1)(x2 + 2) = A x - 1 + Bx + C x2 + 2 x = A(x2 + 2) + (Bx + C)(x - 1) x = 1 : 1 = A 3 A = 1 3 x2 : 0 = A + B = 1 3 + B B = - 1 3 x1 : 1 = -B + C = 1 3 + C C = 2 3 x (x - 1)(x2 + 2) = 1 3(x - 1) + -x + 2 3(x2 + 2) Rovnost platí pro každé x, tedy i pro kořen x = 1. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x (x - 1)(x2 + 2) x (x - 1)(x2 + 2) = A x - 1 + Bx + C x2 + 2 x = A(x2 + 2) + (Bx + C)(x - 1) x = 1 : 1 = A 3 A = 1 3 x2 : 0 = A + B = 1 3 + B B = - 1 3 x1 : 1 = -B + C = 1 3 + C C = 2 3 x (x - 1)(x2 + 2) = 1 3(x - 1) + -x + 2 3(x2 + 2) Můžeme vyjádřit A. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x (x - 1)(x2 + 2) x (x - 1)(x2 + 2) = A x - 1 + Bx + C x2 + 2 x = A(x2 + 2) + (Bx + C)(x - 1) x = 1 : 1 = A 3 A = 1 3 x2 : 0 = A + B = 1 3 + B B = - 1 3 x1 : 1 = -B + C = 1 3 + C C = 2 3 x (x - 1)(x2 + 2) = 1 3(x - 1) + -x + 2 3(x2 + 2) Další kořeny nemáme. Buď dosadíme jiné číslo nebo porovnáme koeficienty. U x2 stojí na obou stranách rovnice stejné koeficienty. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x (x - 1)(x2 + 2) x (x - 1)(x2 + 2) = A x - 1 + Bx + C x2 + 2 x = A(x2 + 2) + (Bx + C)(x - 1) x = 1 : 1 = A 3 A = 1 3 x2 : 0 = A + B = 1 3 + B B = - 1 3 x1 : 1 = -B + C = 1 3 + C C = 2 3 x (x - 1)(x2 + 2) = 1 3(x - 1) + -x + 2 3(x2 + 2) Můžeme vyjádřit B. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x (x - 1)(x2 + 2) x (x - 1)(x2 + 2) = A x - 1 + Bx + C x2 + 2 x = A(x2 + 2) + (Bx + C)(x - 1) x = 1 : 1 = A 3 A = 1 3 x2 : 0 = A + B = 1 3 + B B = - 1 3 x1 : 1 = -B + C = 1 3 + C C = 2 3 x (x - 1)(x2 + 2) = 1 3(x - 1) + -x + 2 3(x2 + 2) Zbývá vyjádřit C. Protože C se objevuje u první i nulté mocniny x, můžeme si mocninu vybrat. Vezmeme např. x1 . c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x (x - 1)(x2 + 2) x (x - 1)(x2 + 2) = A x - 1 + Bx + C x2 + 2 x = A(x2 + 2) + (Bx + C)(x - 1) x = 1 : 1 = A 3 A = 1 3 x2 : 0 = A + B = 1 3 + B B = - 1 3 x1 : 1 = -B + C = 1 3 + C C = 2 3 x (x - 1)(x2 + 2) = 1 3(x - 1) + -x + 2 3(x2 + 2) Dostáváme C. c Lenka Přibylová, 2006 × Rozložte na parciální zlomky: x (x - 1)(x2 + 2) x (x - 1)(x2 + 2) = A x - 1 + Bx + C x2 + 2 x = A(x2 + 2) + (Bx + C)(x - 1) x = 1 : 1 = A 3 A = 1 3 x2 : 0 = A + B = 1 3 + B B = - 1 3 x1 : 1 = -B + C = 1 3 + C C = 2 3 x (x - 1)(x2 + 2) = 1 3(x - 1) + -x + 2 3(x2 + 2) Máme rozklad na parciální zlomky. c Lenka Přibylová, 2006 × Konec c Lenka Přibylová, 2006 ×