kısmi kesirlere ayırma ne demek?

Kısmi Kesirlere Ayırma

Kısmi kesirlere ayırma, karmaşık bir rasyonel ifadeyi (bir polinomun başka bir polinoma bölümü) daha basit rasyonel ifadelere ayrıştırma işlemidir. Bu yöntem, özellikle integral alma gibi bazı matematiksel işlemleri kolaylaştırmak için kullanılır.

Ne Zaman Kullanılır?

Kısmi kesirlere ayırma genellikle aşağıdaki durumlarda kullanılır:

  • İntegral alma işlemlerinde, karmaşık bir rasyonel fonksiyonun integralini almak zor olduğunda.
  • Laplace dönüşümleri ve ters Laplace dönüşümleri hesaplamalarında.
  • Diferansiyel denklemlerin çözümünde.
  • Seri açılımlarında.

Temel İlke

Kısmi kesirlere ayırmanın temel ilkesi, karmaşık bir rasyonel ifadeyi, paydaları daha basit olan (genellikle lineer veya kuadratik faktörler) daha basit kesirlerin toplamı olarak ifade etmektir.

Yöntemler

Kısmi kesirlere ayırmada kullanılan farklı yöntemler vardır ve bu yöntemler paydadaki çarpanların türüne bağlıdır:

  1. Farklı Lineer Çarpanlar: Payda farklı lineer çarpanlara sahipse (örneğin, (x-a)(x-b)), her bir çarpan için bir kesir oluşturulur.

    Örnek:

    P(x) / [(x-a)(x-b)] = A/(x-a) + B/(x-b)
    

    Burada A ve B sabitleridir ve bulunması gerekir.

  2. Tekrarlayan Lineer Çarpanlar: Payda tekrarlayan lineer çarpanlara sahipse (örneğin, (x-a)^2), her bir tekrarlama derecesi için bir kesir oluşturulur.

    Örnek:

    P(x) / (x-a)^2 = A/(x-a) + B/(x-a)^2
    

    Burada A ve B sabitleridir ve bulunması gerekir.

  3. İndirgenemez Kuadratik Çarpanlar: Payda indirgenemez kuadratik çarpanlara sahipse (örneğin, x^2 + bx + c), bu çarpan için paydası lineer bir ifade olan bir kesir oluşturulur.

    Örnek:

    P(x) / (x^2 + bx + c) = (Ax + B) / (x^2 + bx + c)
    

    Burada A ve B sabitleridir ve bulunması gerekir.

  4. Tekrarlayan İndirgenemez Kuadratik Çarpanlar: Payda tekrarlayan indirgenemez kuadratik çarpanlara sahipse (örneğin, (x^2 + bx + c)^2), her bir tekrarlama derecesi için bir kesir oluşturulur.

    Örnek:

    P(x) / (x^2 + bx + c)^2 = (Ax + B) / (x^2 + bx + c) + (Cx + D) / (x^2 + bx + c)^2
    

    Burada A, B, C ve D sabitleridir ve bulunması gerekir.

Sabitlerin Bulunması

Kısmi kesirlere ayırmada en önemli adım, yukarıdaki kesirlerdeki bilinmeyen sabitleri (A, B, C, vb.) bulmaktır. Bu, genellikle aşağıdaki yöntemlerle yapılır:

  • Paydaları Eşitleme ve Katsayıları Karşılaştırma: Kısmi kesirlerin toplamını tek bir kesir olarak yazın ve ardından paydaları eşitleyerek iki tarafın paylarındaki aynı dereceli terimlerin katsayılarını karşılaştırın. Bu, bir denklem sistemi oluşturur ve bu sistem çözülerek sabitler bulunur.
  • Özel Değerler Verme: x'e uygun değerler vererek denklemi basitleştirin ve sabitleri bulun. Özellikle paydadaki çarpanları sıfır yapan değerler (kökler) genellikle işe yarar.

Önemli Notlar

  • Kısmi kesirlere ayırma işlemi, payın derecesi paydanın derecesinden küçük olduğunda uygulanabilir. Eğer payın derecesi paydanın derecesinden büyük veya eşitse, önce polinom bölmesi yapılmalı ve ardından kalan kısma kısmi kesirlere ayırma uygulanmalıdır.
  • İndirgenemez kuadratik çarpanlar, reel sayılar üzerinde daha fazla çarpanlara ayrılamayan kuadratik ifadelerdir (yani, diskriminantı negatiftir).

İlgili Kavramlar: