Mualliflar

  • Axmatova Mahliyo

DOI:

https://doi.org/10.71337/inlibrary.uz.tadqiqotlar.132783

Kalit so‘zlar:

Kalit so‘zlar. Ratsional kasr ratsional integral differensial Gorner sxemasi Xevisayd usuli Ostragradskiy usuli.

Annotasiya

Annotatsiya. Ushbu maqolada ratsional funksiyalarni integrallashning bir necha 
usullari  keltilgan.  Xususan  noma’lum  koeffitsiyentlar,  Xevisayd  usuli, 
differensiallashdan  foydalanish,  Gorner  sxemasi  va  usuli  keltirilgan.  Bir  nechta 
ratsional  kasrlarni  ushbu  usullardan  foydalanib  integralini  topish  masalalari  ko‘rib 
chiqilgan. 


background image

T A D Q I Q O T L A R

jahon ilmiy – metodik jurnali


https://scientific-jl.com

67-son_1-to’plam_Avgust-2025

289

ISSN:3030-3613

RATSIONAL FUNKSIYALARNI INTEGRALLASH

Samarqand davlat pedagogika instituti

talabasi

Axmatova Mahliyo


Annotatsiya.

Ushbu maqolada ratsional funksiyalarni integrallashning bir necha

usullari keltilgan. Xususan noma’lum koeffitsiyentlar, Xevisayd usuli,
differensiallashdan foydalanish, Gorner sxemasi va usuli keltirilgan. Bir nechta
ratsional kasrlarni ushbu usullardan foydalanib integralini topish masalalari ko‘rib
chiqilgan.

Kalit so‘zlar.

Ratsional, kasr ratsional, integral, differensial, Gorner sxemasi,

Xevisayd usuli, Ostragradskiy usuli.

ИНТЕГРИРОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ


Аннотация.

В данной статье приведены несколько методов

интегрирования рациональных функций. В частности, представлены методы
неопределённых

коеффициентов,

метод

Хевисайда,

использование

дифференцирования, схема Гонернера и другие. Рассмотрены задачи
нахождения интегралов нескольких рациональных дробей с использованием
данных методов.

Ключевые слова.

Рациональный, рациональная дробь, интеграл,

дифференциал, схема Горнера, метод Хевисайда, метод Остроградского.

INTEGRATING RATSIONAL FUNCTIONS


Annotation.

This article presents several methods for integrating rational

functions. In particular, the methods of undetermined coefficients, the Heaviside cover-
up method, using differentiation, Horner’s scheme and others are provided. Problems
of finding the integrals of several rational fractions using these methods are considered.

Keywords.

Rational, rational fraction, integral, differential, Horner’s scheme,

Heaviside cover-up method, Ostrogradsky method.


No’malum koeffitsiyentlar usuli. Ikkita algebraic ko‘phadlarning nisbatiga,

ya’ni

( )

( )

( )

m

n

P x

f x

Q x

(1)


background image

T A D Q I Q O T L A R

jahon ilmiy – metodik jurnali


https://scientific-jl.com

67-son_1-to’plam_Avgust-2025

290

ISSN:3030-3613

Ifodali

ratsional

funksiya

yoki

ratsional

kasr

deb

ataladi.

Bunda,

0

1

( )

...

m

m

m

P x

b

b x

b x

 

va

0

1

( )

...

n

n

n

Q x

a

a x

b x

 

(

,

0,

0,

1

m

n

b a

m

n

) haqiqiy

koeffitsiyentli ko‘phadlar , deb faraz qilinadi.

Agar

m

n

bo‘lsa, u holda

( )

( )

( )

m

n

P x

f x

Q x

to‘g‘ri kasr ratsional funksiya,

m

n

bo‘lganda esa, noto‘g‘ri kasr ratsional funksiya deyiladi. Agar (1) ratsional kasr ,
noto‘g‘ri kasr bo‘lsa u kasrning suratini mahrajiga bo‘lish yo‘li bilan,

( )

( )

( )

k

n

P x

f x

w

Q x

 

k

n

(2)

ko‘rinishga keltiriladi, bunda

( )

w x

- biror ko‘phad.

Oliy algebra kursidan ma’lumki, har qanday

( )

n

Q x

ko‘phadni, ushbu

( )

(

)(

)...(

)

n

n

Q x

a x

x

x

(3)

ko‘rinishda tasvirlash mumkin.(bunda

,

,…,

-lar

( )

0

n

Q x

tenglamaning ildizlari.

Agarda ko‘phadning ildizlari ichida o‘zaro tenglari bo‘lsa, u holda, ko‘phad,

( )

(

) (

) ...(

)

r

s

t

n

n

Q x

a x

x

x

(4)

ko‘rinishga keltiriladi, bunda r,s,…,t – butun sonlar,

,

,…,

sonlar esa, mos

ravishda,

( )

n

Q x

ko‘phadning r,s,…,t – karrali ildizlari deyiladi va

...

r

s

t

n

   

bo‘ladi.

Ko‘phadning (3) dagi ildizlari Ichida kompleks ildizlar ham bo‘lishi mumkin.

Algebra kursidan ma’lumki, agar

z

a

ib

 

haqiqiy koeffitsiyentli ko‘phadning r-

karrali ildizi bo‘lsa, u holda unga qo‘shma

z

a

ib

 

son ham ko‘phadning r – karrali

ildizi bo‘ladi. Boshqacha aytganda, agar (4) ning tarkibidagi

(

)

r

x

va

(

)

r

x

larning

ko‘paytmasi,

quyidagicha

bo‘ladi:

(

) (

)

r

r

x

x



2

2

2

2

2

2

2

(

)

(

)

(

)

(

)

2

(

2

)

r

r

x

a

ib

x

a ib

x

x a

ib

x a ib

a

b

x

ax

a

b

x

px

q

 

 

 

Bunda

2

2

2

,

.

0

p

a q

a

b p

q

 

 

va

,

p q

R

Xuddi shunday yuqoridagi mulohazalarni boshqa kompleks ildizlar uchun ham

yuritsak, u holda (4) quyidagi ko‘rinishni oladi:

2

( )

(

) (

) ...(

2

) (

2

),...,

r

s

t

n

Q x

A x

x

x

px

q

x

ux

v

Bunda

, ,..., , , ,

p q u v

 

haqiqiy sonlar,

, ,..., ,

r s

t k

-natural sonlar.

Quyidagi teoremani qaraylik,

Teorema.

Agar

( )

( )

m

n

P x

Q x

to‘g‘ri ratsional kasr tarkibidagi

( )

n

Q x

ko‘phad (5) shaklda

tasvirlangan bo‘lsa, u holda, ratsional kasr, yagona ravishda,

1

2

1

1

2

2

2

2

2

2

2

( )

...

...

...

..

( )

(

)

(

)

(

)

2

(

2

)

(

2

)

m

t

t

r

r

t

n

P x

M x

N

A

A

A

M x

N

M x

N

Q x

x

x

x

x

px

q

x

px

q

x

px

q

 

 

 

(6)


background image

T A D Q I Q O T L A R

jahon ilmiy – metodik jurnali


https://scientific-jl.com

67-son_1-to’plam_Avgust-2025

291

ISSN:3030-3613

(bunda,

1

A

,

2

A

,…,

r

A

,

1

M

,

1

N

,

2

M

,

2

N

,…,

t

M

,

t

N

,…, - no’malum haqiqiy sonlar)

ko‘rinishida tasvirlanadi. (6) tenglik, x ning

( )

n

Q x

ko‘phadning haqiqiy ildizlariga

teng bo‘lmagan hamma qiymatlarida o‘rinli.

(6) dagi no’malum koeffitsiyentlarni toppish uchun (6) ni umumiy mahrajga

keltirib, (umumiy mahraj

( )

n

Q x

) ikki ko‘phadning tengligi haqidagi teoremaga

asosan, o‘ng tomon suratida hosil bo‘lgan ko‘phad bilan

( )

m

P x

ko‘phaddagi x ning bir

xil darajalari oldidagi koeffitsiyentlarni tenglashtirish natijasida, no’malum
koeffitsiyentlarga nisbatan chiziqli algebraik tenglamalar sistemasi hosil bo‘ladi. Bu
sistemadan no’malum koeffitsiyentlarni topib, topilgan qiymatlarni (6) tenglikka
keltirib qo‘yamiz. Kasrning yoyilmasidagi no’malum koeffitsiyentlarni topishning bu
usuli, no’malum koeffitsiyentlar usuli deb ataladi.

Shunday qilib,

( )

( )

( )

m

n

P x

f x

Q x

ratsional kasrning integralini hisoblash,

1

0

1

( )

...

k

k

k

w x

c x

c x

c

 

shakldagi ko‘phadni integrallashga va quyidagi

.

A

I

x

,

.

(

)

r

A

II

x

,

2

.

Mx

N

III

x

px

q

,

2

.

(

)

r

Mx

N

IV

x

px

q

(7)

(

1)

r

(bunda

,

,

, , ,

A M N

p q

- haqiqiy sonlar,

2

0

4

p

q

) ko‘rinishidagi sodda

kasrlarni integrallashga keltiriladi. Bu sodda kasrlarning integrallari quyidagicha
hisoblanadi.

Quyidagi,

2

,

(

)

(

)

m

k

A

Bx

C

x

a

x

px

q

( , , , , ,

, ,

)

A B C a p q

R k m

N

Ko‘rinishidagi sodda kasrlarni qaraymiz. U holda:

1)

1

m

bo‘lganda ,

ln

.

A

dx

dx

A

A

x

a

C

x

a

x

a

 

2)

1

m

bo‘lganda,

1

1

(

)

1

(

)

(

)

m

m

m

A

A

dx

A

x

a

dx

C

m

x

a

x

a

.

3)

1

k

bo‘lganda,

2

2

,

4

2

p

p

a

q

x

t

 

almashtirish olib, kvadrat uchhadni,

2

2

2

x

px

q

a

t

 

ko‘rinishga keltiramiz, va berilgan kasrning aniqmas integralini

topamiz:

2

2

2

2

2

2

2

2

(2

)

2

2

ln(

)

2

2

4

4

Bx

D

tdt

D

Bp

dt

B

D

Bp

x

p

dx

B

x

px

q

arctg

C

x

px

q

a

t

a

t

q

p

q

p

4)

1

k

bo‘lganda,

2

2

,

4

2

p

p

a

q

x

t

 

almashtirish olib, olib kvadrat uchhadni,

2

2

2

x

px

q

a

t

 

ko‘rinishga keltiramiz va berilgan kasrning aniqmas integralini

topamiz:


background image

T A D Q I Q O T L A R

jahon ilmiy – metodik jurnali


https://scientific-jl.com

67-son_1-to’plam_Avgust-2025

292

ISSN:3030-3613

2

2

2

1

2

1

1

(2

)

2 1

2

(

)

(

)

(

)

k

k

k

Bx

D

B

D

Bp

dt

dx

k

x

px

q

a

t

a

t

Oxirgi integral esa, quyidagi

2

2

2

2

2

1

2

2

1

1

(2

3)

(

)

2(

1)

(

)

(

)

k

k

k

dt

t

dt

k

a

t

k

a

a

t

a

t

Rekurrent formula bilan topiladi.
Xulosa qilib aytganda, har qanday haqiqiy koeffitsiyentli haqiqiy o‘zgaruvchili
ratsional (kasr ratsional ) funksiyaning boshlang‘ich funksiyasi – logarifm, arktangens
va ratsional funksiya orqali ifodalanar ekan.

To‘g‘ri ratsional kasrlarni noma’lum koeffitsiyentli (6) ko‘rinishdagi sodda

kasrlar yig‘indisi shaklida tasvirlaganda undagi no’mlum koeffitsiyentlarni yuqorida
ko‘rsatilgan (*) noma’lum koeffitsiyentlar usulidan foydalanib topishda chiziqli
algebraik tenglamalarni yechishga to‘g‘ri keladi, lekin chiziqli tenglamalar sistemasini
yechish har doim ham yengil bo‘lavermaydi. Xususiy hollarda noma’lum
koeffitsiyentlar usuliga qaraganda qulayroq bo‘lgan, ya’ni noma’lum koeffitsiyentlarni
topishda osonroq bo‘lgan usullar mavjud. Masalan, Xevisayd usuli, Gorner sxemasi,
differensiallashdan foydalanish usullari shular jumlasidandir.

Xevisayd usuli. Agar

( )

( )

m

n

P x

Q x

(

)

m

n

to‘g‘ri kasrning maxraji

( )

( )

m

n

P x

Q x

ushbu

1

2

( )

(

)(

)...(

),

1

n

n

n

n

Q x

a x

x

x

a

(11)

Ko‘rinishida tasvirlansa,

1

2

,

,...,

n

 

- haqiqiy sonlar bo‘lib ,

 

0, (

1, )

n

i

Q

i

n

,uning

(6) shakldagi sodda kasrlarga yoyilmasidagi koeffitsiyentlarning, Xevisayd usulidan
foydalanib toppish maqsadga muvofiq bo‘ladi. Bu usulni qisqacha, quyidagi tartibda
amalga oshiramiz:

1-qadam.

( )

( )

m

n

P x

Q x

(

)

m

n

to‘g‘ri kasrning maxraji

( )

n

Q x

ning ifodadagi ko‘paytuvchilar

orqali yozish , ya’ni

1

2

( )

( )

.

( )

(

)(

)...(

)

m

m

n

n

P x

P x

Q x

x

x

x

2-qadam.

( )

n

Q x

ning

(

)(

1, )

i

x

i

n

ko‘paytiruvchisini vaqtincha yopib,

i

ning har bir

qiymatida yopilmagan ko‘paytiruvchilarda

x

ni

i

son bilan almashtiramiz. Bu esa, har

bir

i

ildiz uchun

i

A

sonni beradi:

1

1

2

1

(

)

,

(

)...(

)

m

i

n

P

A

 

 

2

2

2

1

2

3

2

(

)

,

(

)(

)...(

)

m

n

P

A

 

…………………………………………………….


background image

T A D Q I Q O T L A R

jahon ilmiy – metodik jurnali


https://scientific-jl.com

67-son_1-to’plam_Avgust-2025

293

ISSN:3030-3613

1

2

1

(

)

.

(

)(

)...(

)

m

n

n

n

n

n

n

P

A

 

3-qadam.

( )

( )

m

n

P x

Q x

(

)

m

n

ratsional kasrni

1

2

1

2

( )

....

( )

m

n

n

n

P x

A

A

A

Q x

x

x

x

ko‘rinishda yozish.

Misol uchun, bu usul 1-misolga tadbiq qilsak,

, , ,

,

A B C D E

koeffitsiyentlarni osongina

topish mumkin:
1-qadam.

4

3

2

4

5

( )

3

3

13

4

,

( )

(

1)(

1)(

2)(

2)

P x

x

x

x

Q x

x x

x

x

x

1

0,

2

1,

3

1,

 

4

2,

5

2.

 

2-qadam.

4

1

( 1) 1 ( 2) 2

A

    

3

1

;

1 2 ( 1) 3

2

B

   

3 3 13

4

3

;

( 1) ( 2) ( 3) 1

2

C

 

     

3 16

3 8 13 4

4

1;

2 1 3 4

D

    

  

3 16

3 8 13 4

4

1;

( 2) ( 1) ( 3) ( 4)

E

    

 

      

3-qadam. Berilgan

1

1

1

3

1

1

1

1

1

2

2

2

1

2

1

2

2

A

B

C

D

E

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

  

 

to‘g‘ri kasrni,

4

5

( )

( )

P x

Q x

1

1

1

3

1

1

1

1

1

2

2

2

1

2

1

2

2

A

B

C

D

E

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

  

 

Ko‘rinishda yozamiz.

Ko‘p hollarda

x

ning qiymatlarini, masalan,

0, 1, 2,....

x

  

kabilarni, tanlash

yordamida ham noma’lum koeffitsiyentlarni toppish qulay bo‘ladi.

Differensiallashdan foydalanish usuli.

Bu usulni,

( )

( )

m

n

P x

Q x

(

)

m

n

to‘g‘ri kasrning

( )

n

Q x

maxraji, haqiqiy karrali ildizlarga ega

bo‘lganda qo‘llash qulay bo‘ladi.
4-misol Ushbu

3

2

3

(

1)

(

2)

(

2)

(

2)

(

2)

x

A

B

C

x

x

x

x

tenglamada

, ,

A B C

noma’lum koeffitsiyentlarni

differensiallashdan foydalanish usuli bo‘yicha topish jarayonini batafsil qarab
chiqamiz.

, ,

A B C

Yechilishi: 1-qadam. Dastlab kasrdan qutilamiz:


background image

T A D Q I Q O T L A R

jahon ilmiy – metodik jurnali


https://scientific-jl.com

67-son_1-to’plam_Avgust-2025

294

ISSN:3030-3613

2

1

(

2)

(

2)

x

A x

B x

C

 

 

(13)

Bu tenglamada,

2

x

 

deb olsak,

3

C

 

bo‘lishini topamiz.

2-qadam. (13) tenglikni ikkala tomonini

x

ga nisbatan differensiallab,

1

2 (

2)

A x

B

(14)

tenglikni hosil qilamiz. Bunda

2

x

 

deb olsak,

1

B

bo‘ladi.

3-qadam. Endi (14) tenglikni ikkala tomonini

x

ga nisbatan differensiallasak, natijada

0

2 ,

0

A A

bo‘ladi. Demak ,

3

2

3

(

1)

1

3

(

2)

(

2)

(

2)

x

x

x

x

Gorner sxemasi.

Har qanday n- darajali

1

2

1

2

1

0

( )

...

n

n

n

n

n

P x

a x

a

x

a x

a x

a

 

(

0

0

a

) ko‘phadni

x a

ikkihadning darajalari bo‘yicha yoyish mumkin:

1

2

1

2

1

0

( )

(

)

(

)

...

(

)

(

)

n

n

n

n

n

P x

A x

A

x

A x

A x

A

 

bunda

(

0, )

i

A i

n

noma’lum koeffitsiyentlar. Gorner sxemasini ketma-ket qo‘llash yordamida,

(

0, )

i

A i

n

noma’lum koeffitsiyentlarni topish jadvalini keltiramiz:

n

x

1

n

x

2

n

x

x

0

x

n

a

1

n

a

2

n

a

1

a

0

a

0

x

n

a

1

1

n

n

n

a

a

b

1

2

2

n

n

n

b

a

b

2

1

1

b

a

b

 

1

0

0

b

a

A

1

x

n

a

1

1

n

n

n

a

b

c

1

2

2

n

n

n

c

b

c

2

1

1

c

b

A

 

2

x

n

a

1

1

n

n

n

a

c

d

1

2

2

n

n

n

d

c

d

2

n

x

n

a

1

1

n

n

n

a

l

h

1

2

2

n

n

n

h

l

A

1

n

x

n

a

1

1

n

n

n

a

h

A

n

x

n

n

a

A


1

2

1

2

1

0

( )

(

)

(

)

...

(

)

(

)

n

n

n

n

n

P x

A x

A

x

A x

A x

A

 

ko‘phadni

1

(

)

n

x

ga bo‘lamiz,

1

( )

(

)

n

n

P x

x

natijada to‘g‘ri ratsional kasrni soda kasrlarga

yoygan bo‘lamiz:

1

0

2

1

1

2

2

1

1

( )

...

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

n

n

n

n

n

n

n

P x

A

A

A

A

A

x

x

x

x

x

x

 

Ostrogradskiy usuli.


background image

T A D Q I Q O T L A R

jahon ilmiy – metodik jurnali


https://scientific-jl.com

67-son_1-to’plam_Avgust-2025

295

ISSN:3030-3613

( )

( )

P x

Q x

to‘g‘ri kasrning maxraji karrali kompleks ildizlarga ega bo‘lganda uni

integrallashda murakkab hisoblashlarni bajarishga to‘g‘ri keladi. Bunday hollarda
ushbu

1

2

1

2

( )

( )

( )

( )

( )

( )

P x

P x

P x

dx

dx

Q x

Q x

Q x

(16)

Ostrogradskiy formulasidan foydalanish qukay bo‘ladi, bunda

2

( )

Q x

- ildizlari

( )

Q x

ko‘phadning hamma sodda (bir karrali ) ildizlaridan iborat bo‘lgan ko‘phad

1

2

( )

( )

( )

Q x

Q x Q x

1

( )

P x

va

2

( )

P x

lar noma’lum koeffitsiyentli ko‘phadlar bo‘lib

1

1

( )

( )

P x

Q x

va

2

2

( )

( )

P x

Q x

to‘g‘ri kasrlardan iborat.

1

( )

P x

va

2

( )

P x

ko‘phadlarni topish uchun , ularni noma’lum koeffitsiyentlar yordamida

yozib olib so‘ngra ko‘phadlar bo‘lib (16) ning ikkala tomonini differensiallaymiz,
natijada (16) tenglikka teng kuchli

'

1

2

1

2

( )

( )

( )

( )

( )

( )

P x

P x

P x

Q x

Q x

Q x

Tenglikka ega bo‘lamiz. Bu tenglikdan noma’lum koeffitsiyentlar usulidan

foydalanib,

1

( )

P x

va

2

( )

P x

larning tarkibidagi noma’lum koeffitsiyentlarni topamiz.

Ostrogradskiy formulasi intregralning ratsional qismini (integrallamasdan ) ajratishga

yordam beradi,

1

1

( )

( )

P x

Q x

to‘g‘ri kasrni integrallash masalasi unga nisbatan osonroq

integrallanadigan

2

2

( )

( )

P x

Q x

to‘g‘ri kasrni integrallashga keltiriladi.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR

1.

Azlarov T.A, Mansurov X.T. Matemetik analiz. 1-qism. -T.: “O‘qituvchi” 1994.

2.

Azlarov T.A., Mirzaahmedov M.A., Otaqo‘ziyev D.O., Sobirov M.A.,
To‘laganov S.T. – Matemetikadan qo‘llanma, II qism. T.: “O‘qituvchi”, 1990.

3.

Ataxanov K.U., Yerzin V.A., Xodjayev B. – Matematik analizdan misol va
masalalar to‘plami, 1-qism, T., 2004.

4.

Finney, Weir, Giordano Thomas’CALCULUS. 10-th edition.-Boston, San
Francisco, New York, London, Toronto, Sydney, Tokyo. Brisbane Singapore
Toronto, 1999, 708 pp.

Bibliografik manbalar

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR

Azlarov T.A, Mansurov X.T. Matemetik analiz. 1-qism. -T.: “O‘qituvchi” 1994.

Azlarov T.A., Mirzaahmedov M.A., Otaqo‘ziyev D.O., Sobirov M.A.,

To‘laganov S.T. – Matemetikadan qo‘llanma, II qism. T.: “O‘qituvchi”, 1990.

Ataxanov K.U., Yerzin V.A., Xodjayev B. – Matematik analizdan misol va

masalalar to‘plami, 1-qism, T., 2004.

Finney, Weir, Giordano Thomas’CALCULUS. 10-th edition.-Boston, San

Francisco, New York, London, Toronto, Sydney, Tokyo. Brisbane Singapore

Toronto, 1999, 708 pp.