计算没有闭合形式的不定积分

计算科学 计算物理学 正交 一体化 结石 智者
2021-12-17 20:47:54

我需要评估以下不定积分:

I=x5+2ax3+a2x4ax7+ax5+2ax4dx=x5+2ax3+a2x4ax4(x3+ax+2a)dx

我在 SageMath 中评估积分时获得的解决方案是

(a2+10a+8)log(x)8aa3+(a2+10a+8)x2+14a22(a2+6a)x+16ax3+ax+2adx8a+3(a+2)x23(a+2)x+812x3
其中解决方案包含一个表达式,该表达式本身包含一个积分。根据 SageMath 的手册,当积分没有闭合形式时会发生这种情况。

问题:是否有可能以其他方式处理 SageMath 中的积分?

问题:是否有任何其他技术或任何近似方法来处理积分?我在想积分是否可以通过求积来解决。

1个回答

这个积分有一个封闭的解析解。诀窍是写

1x3+ax+2a=Axx1+Bxx2+Cxx3
通过一种称为部分分数分解的方法。价值xi是分母中多项式的根。由于您的多项式只有三次,因此存在根的解析公式(又名“卡尔达诺公式”)。

上述公式必须根据根的重数进行修改。上述公式仅适用于单根,即 如果所有三个根都不同。