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推广

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这不是留数定理, 留数定理属于复分析求积分相关内容

有以下分式, 其中 a,ba,b 已知, 对其因式分解

1(xa)(xb)=Axa+Bxb \frac{1}{(x-a)(x-b)}=\frac{A}{x-a}+\frac{B}{x-b}

则有A=1abA=\frac{1}{a-b} , 也就是令 x=ax=a 带入原式去掉 (xa)(x-a) 后剩下的部分:

A=1(xAb)=1ab A=\frac{1}{(x_A-b)}=\frac{1}{a-b}

B=1(xBa)=1ba B=\frac{1}{(x_B-a)}=\frac{1}{b-a}

xAx_A, xBx_B 分别由A,BA,B下方的根式 xa=0x-a=0, xb=0x-b=0 决定.

推广

1(axb)m(cxd)n=m=0mAm(axb)m+n=0nBn(cxd)n \frac{1}{(ax-b)^m(cx-d)^n}=\sum_{m=0}^m \frac{A_m}{(ax-b)^m}+\sum_{n=0}^n \frac{B_n}{(cx-d)^n}

其中

Am=1(cxd)n A_m=\frac{1}{(cx-d)^n}

x由A下方的根式 axb=0ax-b=0 决定. m<m的情况不能用, 比如Am1A_{m-1}就只能等其他项确定后带入一个x验证

示例

例1

1(x1)2(x2)=A1(x1)+A2(x1)2+B(x2) \frac{1}{(x-1)^2(x-2)}=\frac{A_1}{(x-1)}+\frac{A_2}{(x-1)^2}+\frac{B}{(x-2)}

由上述公式得

A2=1(xA22)=112=1 A2=\frac{1}{(x_{A_2}-2)}=\frac{1}{1-2}=-1

B=1(xB21)2=1(21)2=1 B=\frac{1}{(x_{B_2}-1)^2}=\frac{1}{(2-1)^2}=1

最后给x随便赋一个值, 根据等式求出A1A_1

例2

1(x2x+1)(x1)=Ax+B(x2x+1)+C(x1) \frac{1}{(x^2-x+1)(x-1)}=\frac{Ax+B}{(x^2-x+1)}+\frac{C}{(x-1)}

C=1xC2xC+1=1121+1=1 C=\frac{1}{x_C^2-x_C+1}=\frac{1}{1^2-1+1}=1

再带入两个xx的特值可得A=1A=-1, B=0B=0 ,C=1C=1